一种相干测风激光雷达回波信号标定系统及设计方法

    公开(公告)号:CN117949934A

    公开(公告)日:2024-04-30

    申请号:CN202410355865.3

    申请日:2024-03-27

    Abstract: 本发明公开了一种相干测风激光雷达回波信号标定系统及设计方法,所述系统包括:种子激光器、声光调制器、光纤放大器、光学收发望远镜、分束器、单模光纤耦合器、多模光纤耦合器、第一滤波器、第二滤波器、第一探测器、第二探测器、第一采集卡、第二采集卡;本发明基于相干效率与单模光纤耦合效率的等价关系,通过同时测量单模光纤回波信号强度和多模光纤回波信号强度,得到耦合效率,进而实现相干效率的测量和相干多普勒测风激光雷达回波信号的标定方法,具有精度高的优点。

    一种基于相干多普勒激光雷达的气溶胶参数反演方法

    公开(公告)号:CN116381731A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202310331555.3

    申请日:2023-03-31

    Inventor: 魏天问 夏海云

    Abstract: 本发明公开了一种基于相干多普勒激光雷达的气溶胶参数反演方法,包括以下步骤:通过相干多普勒激光雷达向大气中发射激光脉冲,并接收反射回来的回波信号;对相干多普勒激光雷达的回波信号载噪比进行距离、聚焦函数和系统常数的修正,得到衰减后向散射系数;对衰减后向散射系数进行反演,得到气溶胶的消光系数和后向散射系数。本发明实现对大气气溶胶回波信号强度的绝对标定,以及气溶胶后向散射系数和消光系数的反演。

    一种基于菲索干涉仪的激光雷达

    公开(公告)号:CN114994711B

    公开(公告)日:2022-10-04

    申请号:CN202210938681.0

    申请日:2022-08-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于菲索干涉仪的激光雷达,涉及激光雷达技术领域,该基于菲索干涉仪的激光雷达,包括:光源模块、光学收发模块、光学准直模块、菲索干涉仪、中空反射镜、折叠反射镜、线列探测器、第一探测器。本发明通过在中空反射镜的中心开设第一通孔,将较强的米散射信号和较弱的瑞利散射信号分离,采用两个探测器分别探测强弱不同的两组信号,既能够避免探测器被中心的米散射强信号击穿。通过设置折叠反射镜,将光信号的一半反射到线列探测器,另一半由线列探测器直接探测,从而实现线列探测器采样率的倍增;由于采用同一线阵探测器探测两倍范围的光谱,实现激光雷达信噪比的倍增。

    一种基于菲索干涉仪的激光雷达

    公开(公告)号:CN114994711A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210938681.0

    申请日:2022-08-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于菲索干涉仪的激光雷达,涉及激光雷达技术领域,该基于菲索干涉仪的激光雷达,包括:光源模块、光学收发模块、光学准直模块、菲索干涉仪、中空反射镜、折叠反射镜、线列探测器、第一探测器。本发明通过在中空反射镜的中心开设第一通孔,将较强的米散射信号和较弱的瑞利散射信号分离,采用两个探测器分别探测强弱不同的两组信号,既能够避免探测器被中心的米散射强信号击穿。通过设置折叠反射镜,将光信号的一半反射到线列探测器,另一半由线列探测器直接探测,从而实现线列探测器采样率的倍增;由于采用同一线阵探测器探测两倍范围的光谱,实现激光雷达信噪比的倍增。

    一种动态范围分段控制的激光雷达

    公开(公告)号:CN114994710A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210928151.8

    申请日:2022-08-03

    Abstract: 本发明公开了一种动态范围分段控制的激光雷达,涉及激光雷达领域。本发明利于光纤模场耦合器巧妙地解决了现有激光雷达对于接收信号视场角和光学数据处理的矛盾,在保证回波信号耦合效率的同时,扩大视场角,提高激光雷达性能,并能够满足光学接收机和探测器对小模场的要求,减小后续数据处理难度,提高了激光雷达的整体性能和应用范围。本发明通过对接收端信号进行分束,采用N个探测器分别探测,从而有效避免探测器的饱和效应,从而充分利用每个探测器的探测信号;同时,在保证每个探测器不发生饱和的前提下,还能提升发射功率,实现激光雷达发射激光功率的倍增,提高激光雷达的信号强度和信噪比。

    一种基于双偏振干涉的相干激光雷达

    公开(公告)号:CN114994709A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210919358.9

    申请日:2022-08-02

    Abstract: 本发明公开了一种基于双偏振干涉的相干激光雷达,属于激光雷达大气遥感技术领域,通过扰模器将激光器出射的线偏振光转换为非线偏振光,从而提高光纤受激布里渊散射的阈值功率,克服受激布里渊阈值功率对相干激光雷达出射功率的限制,提高激光雷达的发射功率和信噪比;通过采用非偏振光源,克服了测风激光雷达对光纤激光器偏振态的严苛要求和限制,从而显著降低测风激光雷达的成本;通过采用双偏振接收探测机制,将本振光与信号光中的双偏振态分别相干输出,同时探测信号光中不同偏振态的拍频信号光功率被完全利用,从而有效利用大气回波信号的所有偏振态的信号,且抵消了一大部分噪声,有效提高激光雷达的信噪比。

    一种相干测风激光雷达望远镜焦距的变焦自标定方法

    公开(公告)号:CN119644308A

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202510187958.4

    申请日:2025-02-20

    Abstract: 本发明公开一种相干测风激光雷达望远镜焦距的变焦自标定方法,包括以下步骤:(1)对激光雷达快速连续变焦采集回波;(2)对回波信号曲线进行归一化处理;(3)确定归一化信号最大值对应的距离;(4)根据信号最大值位置确定真实望远镜焦距;(5)拟合得到望远镜变焦标定曲线;本发明能够快速标定激光雷达望远镜的焦距与调焦机构位移的关系曲线,确保真实焦距的快速设定和有效记录,提高激光雷达系统的测量精度和稳定性。

    一种基于激光雷达的风切变和切变线识别方法及系统

    公开(公告)号:CN119224789A

    公开(公告)日:2024-12-31

    申请号:CN202411749598.4

    申请日:2024-12-02

    Abstract: 本发明公开一种雷达探测技术领域的基于激光雷达的风切变和切变线识别方法及系统,方法包括从单条径向风速数据中识别所有风切变斜坡,并根据风切变强度因子筛选较强的风切变斜坡;计算各个风切变斜坡的风切变总值,并与风切变等级判据比较,识别出强风切变等级的风切变斜坡。从目标区域雷达回波信号中提取所有径向风速数据,得到整个目标区域中的显著风切变斜坡,根据各个风切变斜坡切变点的位置坐标,对所有风切变斜坡切变点进行聚类分析,形成多个簇,筛选符合切变线条件的簇进行曲线拟合得到所有切变线。本发明能够有效识别目标区域中风切变的位置和强度,同时实现对切变线实时识别和预警,提高了天气检测和预警的时效性和准确性。

    一种基于激光雷达遥感的生态系统碳源汇测量方法及系统

    公开(公告)号:CN118859243B

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411277268.X

    申请日:2024-09-12

    Abstract: 本申请公开了环境监测领域的一种基于激光雷达遥感的生态系统碳源汇测量方法及系统,方法包括:获取在目标生态系统不同高度处二氧化碳垂直浓度和垂直风速,获取与RHI平面相切处的水平风场和二氧化碳水平浓度;根据二氧化碳水平浓度和垂直风速计算垂直通量;基于涡度通量塔观测的二氧化碳垂直通量,对所述垂直通量进行修正;根据不同高度处二氧化碳垂直浓度计算碳储存通量;根据二氧化碳垂直浓度、二氧化碳水平浓度和水平风场估计垂直平流和水平平流;根据修正后的垂直通量、碳储存通量、垂直平流和水平平流计算目标生态系统二氧化碳净交换;根据二氧化碳净交换确定目标生态系统的碳源汇能力。提高碳源汇测量的准确性。

    一种基于激光雷达遥感的生态系统碳源汇测量方法及系统

    公开(公告)号:CN118859243A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202411277268.X

    申请日:2024-09-12

    Abstract: 本申请公开了环境监测领域的一种基于激光雷达遥感的生态系统碳源汇测量方法及系统,方法包括:获取在目标生态系统不同高度处二氧化碳垂直浓度和垂直风速,获取与RHI平面相切处的水平风场和二氧化碳水平浓度;根据二氧化碳水平浓度和垂直风速计算垂直通量;基于涡度通量塔观测的二氧化碳垂直通量,对所述垂直通量进行修正;根据不同高度处二氧化碳垂直浓度计算碳储存通量;根据二氧化碳垂直浓度、二氧化碳水平浓度和水平风场估计垂直平流和水平平流;根据修正后的垂直通量、碳储存通量、垂直平流和水平平流计算目标生态系统二氧化碳净交换;根据二氧化碳净交换确定目标生态系统的碳源汇能力。提高碳源汇测量的准确性。

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