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吳中區(qū)特種毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-09-19

機(jī)組人員一般是通過(guò)當(dāng)?shù)貧庀笳净驘o(wú)線電探空儀來(lái)獲得風(fēng)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)即使準(zhǔn)確, 在敵方上空投放并不可用。另外一種方法是機(jī)組人員在飛行過(guò)程中用空速計(jì)在不同高度測(cè)量風(fēng)速, 這樣不但缺乏精度,而且還會(huì)影響飛機(jī)的安全。由于上述這些方法有很大的局限性, 因此必須發(fā)展一種機(jī)載傳感器來(lái)實(shí)時(shí)精確測(cè)量不同位置的風(fēng)速。空軍懷特實(shí)驗(yàn)室研制了幾種機(jī)載測(cè)風(fēng)的激光雷達(dá), 如C130 LADAR , C141 LADAR , C130 改進(jìn)型LADAR 等 [3]。幾種LADAR 都采用Tm :YAG 激光器, 工作波長(zhǎng)為2021 .84nm 。C130 LADAR 裝載在C130 飛機(jī)上, 采取側(cè)視方法。與光學(xué)測(cè)風(fēng)儀器相比,毫米波雷達(dá)不受天氣條件的限制,可以在雨、霧等惡劣天氣下正常工作。吳中區(qū)特種毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

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它不像紅外熱成像系統(tǒng)容易受環(huán)境變化的影響, 允許采用更為簡(jiǎn)單的自主目標(biāo)跟蹤算法, 因而更適合于自主精確制導(dǎo)。先進(jìn)的半導(dǎo)體激光二極管泵浦固體激光器技術(shù)是小型化、低價(jià)格激光雷達(dá)的保證。 [1]目前適合于激光雷達(dá)的二極管泵浦固體激光器的波長(zhǎng)大多在1μm 和2 ~ 3μm 范圍內(nèi), 主要有Nd :YAG 、Nd :YLF 和Nd :YVO4 , 它們有較好的大氣傳輸特性。摻Tm 和Ho 的激光器也得到了發(fā)展, 波長(zhǎng)分別為2.0μm 和2.1μm 。另外隨著二極管泵浦固體技術(shù)的發(fā)展, 建造高光束質(zhì)量、高平均功率的MOPA結(jié)構(gòu)的方法變得相對(duì)簡(jiǎn)單, 有利于滿足高性能激光雷達(dá)的應(yīng)用要求張家港附近毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)供應(yīng)毫米波雷達(dá)能夠提供更高的空間和時(shí)間分辨率,適合于監(jiān)測(cè)小尺度的氣象現(xiàn)象,如局地風(fēng)場(chǎng)變化。

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測(cè)云雷達(dá)主要用來(lái)探測(cè)云滴直徑較小,尚未形成降水的低云和中云,測(cè)量其頂部和底部高度及內(nèi)部物理特征,如空中有多層云存在時(shí),還能測(cè)出云的層次。由于云滴比降水粒子小得多,而云滴對(duì)電磁波的后向散射能力與云滴直徑的6次方成正比,與雷達(dá)波長(zhǎng)的4次方成反比,因此測(cè)云雷達(dá)的工作波長(zhǎng)均較短,常用的為1.25厘米和0.86厘米。測(cè)云雷達(dá)的工作原理與測(cè)雨雷達(dá)相似。其天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,多數(shù)垂直向上。通常采用A式或R式距離顯示器,用照相或記錄器記錄回波。

二極管泵浦固體激光成像雷達(dá)(Diode-pumped solid state laser radar)是以半導(dǎo)體激光二極管泵浦的固體激光器為**器件,集發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和掃描器于一體的主動(dòng)探測(cè)系統(tǒng)。其采用高重復(fù)頻率激光器與雪崩二極管探測(cè)器,具備體積小、無(wú)需制冷的特性,支持掃描與非掃描成像模式,波長(zhǎng)范圍覆蓋1μm和2μm至3μm,典型應(yīng)用包括Nd:YAG、Nd:YLF等激光器類型 [1-2]。該技術(shù)始于20世紀(jì)80年代末,90年代美國(guó)林肯實(shí)驗(yàn)室研制的火池測(cè)距雷達(dá)實(shí)現(xiàn)了2kW峰值功率、2km探測(cè)距離及0.25m分辨率。Fibertek公司開發(fā)的直升機(jī)防撞系統(tǒng)采用1.54μm波長(zhǎng)激光器,設(shè)置15kHz脈沖重復(fù)頻率與5ns脈寬,通過(guò)圓周平移掃描識(shí)別高壓電纜等障礙物 [2] [5]。***領(lǐng)域主要應(yīng)用于巡航導(dǎo)彈精確制導(dǎo)、彈道測(cè)風(fēng)雷達(dá)風(fēng)速測(cè)量,民用領(lǐng)域覆蓋機(jī)器人視覺(jué)、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)等場(chǎng)景 [1] [3-4]。大氣物理研究:結(jié)合溫濕度傳感器,分析風(fēng)場(chǎng)與熱力場(chǎng)的耦合效應(yīng)。

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速騰聚創(chuàng)推32線激光雷達(dá),用于無(wú)人駕駛車,RL32垂直角分辨率達(dá)到0.33度,探測(cè)距離達(dá)到200米,搭載該產(chǎn)品、時(shí)速高達(dá)100千米/小時(shí)的自動(dòng)駕駛汽車有7秒的時(shí)間對(duì)環(huán)境作出反應(yīng),能夠提升自動(dòng)駕駛的安全性。 [6]激光雷達(dá)優(yōu)點(diǎn)與普通微波雷達(dá)相比,激光雷達(dá)由于使用的是激光束,工作頻率較微波高了許多,因此帶來(lái)了很多優(yōu)點(diǎn),主要有:(1)分辨率高激光雷達(dá)可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是說(shuō)可以分辨3千米距離上相距0.3米的兩個(gè)目標(biāo)(這是微波雷達(dá)無(wú)論如何也辦不到的),并可同時(shí)跟蹤多個(gè)目標(biāo);距離分辨率可達(dá)0.1米;速度分辨率能達(dá)到10米/s以內(nèi)。距離和速度分辨率高,意味著可以利用距離——多譜勒成像技術(shù)來(lái)獲得目標(biāo)的清晰圖像。分辨率高,是激光雷達(dá)的*****的優(yōu)點(diǎn),其多數(shù)應(yīng)用都是基于此。環(huán)境監(jiān)測(cè):監(jiān)測(cè)污染物擴(kuò)散和氣候變化。相城區(qū)耐用毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)推薦廠家

功耗與成本:功耗低于50W,成本較傳統(tǒng)激光雷達(dá)降低40%,支持大規(guī)模部署。吳中區(qū)特種毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

激光器采用先進(jìn)的高重復(fù)率的二極管泵浦固體激光器, 工作波長(zhǎng)為1.54μm , 對(duì)人眼安全。激光雷達(dá)系統(tǒng)包括兩個(gè)部分:傳感器和電子單元。傳感器包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和掃描器及其它光學(xué)部分;電子單元包括:計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集和視頻硬件部分、計(jì)時(shí)電路、電源、冷卻部分等, 同時(shí)有一個(gè)地面站配備工作站和視頻設(shè)備協(xié)助進(jìn)行信號(hào)處理。 [5]激光在直升機(jī)前方進(jìn)行大范圍掃描, 掃描器由兩個(gè)雙楔形硅棱鏡組成, 一個(gè)光楔旋轉(zhuǎn)形成圓形掃描光斑, 另一個(gè)光楔前后振動(dòng)以移動(dòng)圓形掃描光斑。掃描器有效孔徑為8 .2m(2.5f t)。吳中區(qū)特種毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

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