昆山质量毫米波测风雷达设计

用雷达定位技术测定高空风的方法，分为一次雷达测风和二次雷达测风两种。前者跟踪气球下面的反射靶定位，后者跟踪探空仪的发射回答器定位。但是两者测定的都是目标的仰角、方位角和斜距。通过这三个参数，目标的空间位置即可确定，因而可以**计算出高空风 [1]。雷达对高空风的测量，需要气象气球的配合。通过释放气象气球，追踪其空中运行轨迹，可以计算出高空风的风向、风速。雷达的定位是根据仰角、方位角和斜距，相对于经纬仪通过仰角、方位角和高度对气球定位的方法，雷达测风要简单得多。雷达天线发射出电磁波，电磁波在空中传播，遇到障碍物被反射回来，后被雷达天线接收。因为电磁波在空中的传播速度是一定的，乘以雷达发射和接收电磁波的时间差，则可计算出雷达至目标物的斜距。再借助雷达自身的测角系统，测定雷达与目标物之间的仰角和方位角，即可计算出风速和风向。测风雷达应用于气象学、环境监测等领域，能够提供实时的风场信息，帮助气象预报、航空安全和气候研究等。昆山质量毫米波测风雷达设计

激光雷达使用InGaAs 雪崩二极管探测器, 噪声等效功率NEP =0 .8 ×10-8W , **小可探测信号功率MDP =1 .5 ×10-7W , 完成了距离成像的实验, 距离分辨率为0 .25m , 最大距离为2km 。与此同时, 美国Fibertek公司研制用于直升机防撞的样机, 激光波长为1.54μm , 脉冲重复频率为15kHz , 脉冲能量为100μJ , 脉冲宽度为5ns , 扫描方式采用圆周平移扫描, 已在直升机上进行了两次试验。对要求中等以上功率的应用而言, 二极管激光泵浦固体激光主动成像雷达有很大的应用前景。这种固体激光主动成像雷达有输出功率高、脉冲重复频率高、体积小、质量轻、可靠性高等优点。另外应用可调谐固体激光器和倍频固体激光的波长可调, 又开辟了许多新的应用领域。虽然DPL 激光成像雷达的发展历史还很短, 但其发展潜力是不容置疑的. [2]相城区质量毫米波测风雷达厂家电话数据融合：整合多高度层风速数据，生成三维风场模型。

二次雷达二次雷达配备“无线电回答器”，接收雷达发射的“询问”脉冲后回以“回答”脉冲，这样的**方式解决了一次雷达耗能大、测距短的缺点，因此在目前业务中主要使用的是二次雷达。二次雷达追踪的目标是有源的，即指目标物具有发射无线电波的能力，其测风就是通过追踪气象气球携带的回答器来实现的。二次雷达具有探测精度高、采样速率快、使用方便等特点，实现高空气象探测仪器的数字化和自动化。雷达分类激光雷达按工作方式可分为脉冲激光雷达和连续波激光雷达，根据探测技术的不同，可以分为：直接探测型激光雷达和相干探测型激光雷达，按应用范围可分为：靶场测量激光雷达（武器实验测量）火控激光雷达（控制射击武器自动实施瞄准与发射）跟踪识别激光雷达（制导、侦查、预警、水下目标探测），激光雷达引导（航天器交汇对接、障碍物回避）、大气测量激光雷达（云层高度、大气能见度、风速、大气中物质的成分和含量）。激光雷达的主要应用于跟踪，成像制导，三维视觉系统，测风，大气环境监测，主动遥感等方向

天线：发射/接收电磁波馈线：传导电磁波伺服：天线等的运转发射机：产生电磁波接收机：接收处理电磁波信号处理：处理回波信息产品生成：根据算法，生成应用产品/控制雷达显示终端：显示产品、控制雷达测云雷达回波不仅可以确定探测目标的空间位置、形状、尺度、移动和发展变化等宏观特性，还可以根据回波信号的振幅、相位、频率和偏振度等确定目标物的各种物理特性，例如云中含水量、降水强度、风场、铅直气流速度、大气湍流、降水粒子谱、云和降水粒子相态以及闪电等。功耗与成本：功耗低于50W，成本较传统激光雷达降低40%，支持大规模部署。

激光雷达缺点首先，工作时受天气和大气影响大。激光一般在晴朗的天气里衰减较小，传播距离较远。而在大雨、浓烟、浓雾等坏天气里，衰减急剧加大，传播距离大受影响。如工作波长为10.6μm的co2激光，是所有激光中大气传输性能较好的，在坏天气的衰减是晴天的6倍。地面或低空使用的co2激光雷达的作用距离，晴天为10—20千米，而坏天气则降至1 千米以内。而且，大气环流还会使激光光束发生畸变、抖动，直接影响激光雷达的测量精度。其次，由于激光雷达的波束极窄，在空间搜索目标非常困难，直接影响对非合作目标的截获概率和探测效率，只能在较小的范围内搜索、捕获目标，因而激光雷达较少单独直接应用于战场进行目标探测和搜索。气象学：用于天气预报和气候研究。相城区智能化毫米波测风雷达批量定制

功率预测：结合数值天气预报（NWP），将预测误差从15%降至8%以内。昆山质量毫米波测风雷达设计

复合雷达系统：截至2024年12月，南通部署的微波激光复合雷达融合两种探测体制，穿透能力提升40%，同步观测效率提高3倍 [2]航空保障：2019年军运会期间，毫米波云雷达为汉南机场跳伞项目提供云粒子类型识别服务 [4]科研支撑：为数值天气预报模式提供云演变数据，改进卫星遥感算法 [2]灾害预警：强化对台风、强风暴等天气系统的降水或云中大滴的浓度、分布及移动监测 [7]2024年中国气象局在南通构建的地基云观测网包含全天空成像仪与微波激光复合雷达，形成全天候三维探测体系。该系统可实现每5分钟完成一次云层扫描，响应时间缩短至10秒内 [2]。昆山质量毫米波测风雷达设计

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