工作汇报风廓线雷达与激光测风雷达日期：2019.06.06汇报人：内容介绍风廓线雷达原理介绍国内外发展现状分类特点及应用概念探测原理介绍国内外发展现状分类特点及应用概念探测激光测风雷达01风廓线雷达风廓线雷达-概念探测•风廓线雷达(windprofilerradar，WPR)，也叫风廓线仪•是一种新型的测风雷达,通过大气湍流对电磁波的辐射作用，根据多普勒效应获取不同波束方向的径向速度。在一定风场假设条件下，利用处在同一高度面上的多个点的径向速度计算水平风，垂直风可由垂直波束直接探测。概念探测•风廓线，即风速随高度的变化曲线，以研究大气边界层内的风速规律。6000m300m50m8000m3000m60000m12000m100000m46-68MHz中层风廓线雷达5000m1270-1375MHz440-450MHz440-450MHz对流层风廓线雷达低对流层风廓线雷达边界层风廓线雷达16000m风廓线雷达-分类概念探测概念探测•因晴空大气湍流散射回波信号很弱,为了能接收处理如此微弱的信号,风廓线雷达必须采用一些特殊技术:（1）采用大面积天线,以提高天线增益,所以风廓线雷达一般为方形天线,不作机械转动,而采用电扫描工作;（2）在每个波束指向探测时,风廓线雷达会驻留几十秒至数分钟的时间进行连续探测,并对收集的弱回波信号进行累加,以提高回波信噪比;（3）采用多模式组合探测优势探讨•是一种新型的无球高空气象遥感探测设备;•可以连续提供大气水平风场、垂直气流、大气折射率结构常数等气象要素随高度的分布和随时间的变化;•能在所有天气条件下测量风廓线;•降雨会增强回波信号强度,有助于增大水平风测量的有效垂直高度;•是能够在无人值守状态下工作,并且几乎能在站址的正上方做连续的风测量;•具有很高的时间和空间分辩力;国外发展现状•1960s—1990s，美国最早完成了风廓线雷达的研制、试验、布设；•1980年美国国家海洋大气局(NOAA)环境研究院波传导实验室(WPL)在科罗拉多州中北部建立了一个风廓线雷达试验网；•美国维萨拉公司风廓线雷达分部,发布产品LAP-3000、LAP-12000和LAP-16000等国内发展现状高对流层风廓线雷达低对流层风廓线雷达边界层风廓线雷达中电集团14所OGLC-24CLC-8航天科工集团二院23所CFL-16CFL-08CFL-03B安徽四创电子股份有限公司OSCRTWP-01K/LLX802爱尔达公司Airda16000Airda8000Airda3000敏视达雷达有限公司OTWP8OGLC-24（14所）TroposphereWindProfilerIICFL-16（23所）TroposphereWindProfilerIVirtualTemperatureCFL-08（23所）TroposphereWindProfilerIICFL-03B（23所）BoundaryLayerWindProfilerSCRTWP-01（四创）TroposphereWindprofilerK/LLX802（四创）BoundaryLayerWindprofilerAirda3000（爱尔达）BoundaryLayerWindprofilerTWP8（敏视达）TroposphereWindprofiler风速计算-原理探究•由径向风速求水平风速•将风速分解为u，v，w三个分量，规定垂直风向上为正•分廓线雷达测得的径向速度用Vr表示，建立三维直角坐标系•雷达为坐标原点，r为空间点到原点距离，φ表示天顶角，θ表方位角，由x轴正方向逆时针旋转X轴指东，Y轴指北风廓线雷达-结构探究边界层风廓线仪一般由4个部分组成:•天线:天线阵分为4块,每块上各有12×12根外部用树脂管密封的细铜管排列构成。•模块箱:内部有24个模块分别控制24组天线。•收发装置:①向模块箱里的激励单元传送发射信号,并对各波束进行控制。②从模块箱接收观测信号,并检测出信号的相位。③在收发装置中还产生这个系统的时间信号,用于系统的时序控制。•数据处理单元:主要是用计算机处理收发装置送来的数据,以图形方式将处理后的产品显示出来,同时保存数据文件风廓线雷达-原理探究•实际仪器设计为三波束或五波束轮流发送•通过依次测量1个天顶垂直波束指向和东、南、西、北4个倾斜波束指向上各个距离库的多普勒速度,在大气水平均匀的条件下,用同一高度上的5个波束指向的多普勒速度测量值联合求解出大气3维风场。02激光测风雷达激光测风雷达-概念探测•属于主动测量系统，利用大气中随风飘动的微小颗粒(气溶胶或者大气分子)对激光的多普勒频移效应来测量大气风场结构分布的一种现代光电探测技术•采用光学方法对测量空域的风场进行非接触式实时三维测量，同时完...
