法國(guó)LEOSPHERE公司生產(chǎn)的WINDCUBE系列多普勒激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)利用激光回波信號(hào)的多普勒頻移信息可獲得高時(shí)空分辨率、高精度的三維風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)。自2004年成立至今，LEOSPHERE在全球范圍內(nèi)已經(jīng)設(shè)計(jì)、生成和安裝使用了超過400臺(tái)激光雷達(dá)系統(tǒng)，系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在各種環(huán)境條件下。
儀器原理
測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)是根據(jù)多普勒效應(yīng)并采用外差分析法進(jìn)行風(fēng)速測(cè)量的儀器。激光器向大氣中發(fā)射激光脈沖信號(hào)，脈沖傳播過程中遇到運(yùn)動(dòng)中的懸浮顆粒物并產(chǎn)生多普勒頻移現(xiàn)象，該頻移量與顆粒物徑向風(fēng)速成一定比例關(guān)系。通過分析后向散射回波信號(hào)的中的頻移量可計(jì)算徑向風(fēng)速風(fēng)向，提供對(duì)流層中云層和氣溶膠層定位和監(jiān)測(cè)，輸出大氣邊界層高度信息。
LEOSPHERE已推出三款多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)，可提供距系統(tǒng)3 km (WINDCUBE 100s)，6 km (WINDCUBE 200s）和10 km (WINDCUBE 400s)范圍的風(fēng)場(chǎng)信息。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
★采用先進(jìn)的脈沖式激光器
★ 結(jié)構(gòu)緊湊輕便，易于運(yùn)輸安裝，維護(hù)成本低
★系統(tǒng)輕便、穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)無人值守
★室外快速安裝啟動(dòng)（90分鐘）
★ 高時(shí)空分辨率測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)（三維風(fēng)場(chǎng)圖），數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠
★可適應(yīng)多種惡劣環(huán)境，IP65防護(hù)等級(jí)（防水、耐鹽霧腐蝕）
★靈活的系統(tǒng)監(jiān)控軟件
應(yīng)用領(lǐng)域
★機(jī)場(chǎng)空中交通優(yōu)化——風(fēng)切變、微下?lián)舯┝?、低空急流、晴空湍流、尾跡渦流探測(cè)
★風(fēng)能利用——風(fēng)場(chǎng)選址和風(fēng)車功率曲線校準(zhǔn)
★空氣污染——污染源追蹤、煙羽擴(kuò)散監(jiān)測(cè)
★工業(yè)安全——化工廠/核電廠污染物擴(kuò)散監(jiān)測(cè)
★大氣研究——邊界層動(dòng)力、邊界層結(jié)構(gòu)和高度探測(cè)
★氣象氣候——中尺度級(jí)別大氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)組建、大氣狀況監(jiān)測(cè)和研究
性能 | WINDCUBE 100s / 200s / 400s | |
測(cè)量范圍 | WINDCUBE 100s：3 km（100m空間分辨率，1s積分時(shí)間） WINDCUBE 200s：6 km（100m空間分辨率，1s積分時(shí)間） WINDCUBE 400s：10 km（200m空間分辨率，1s積分時(shí)間） | |
測(cè)量積分時(shí)間 | 0.5-10 s （默認(rèn)積分時(shí)間為1s，積分時(shí)間越長(zhǎng)，空間分辨率可以越小） | |
空間分辨率 | WINDCUBE 100s/200s：可選25 m, 50 m, 75 m, 100 m WINDCUBE 400s：可選75 m，100m，150m，200 m | |
風(fēng)速精度 | 優(yōu)于0.5 m/s | |
徑向風(fēng)速范圍 | -30 m/s - 30 m/s | |
運(yùn)行和模式 | WINDCUBE 100s / 200s / 400s | |
方位角范圍 | 0°- 360° | |
仰角范圍 | -10°- 190° | |
最大轉(zhuǎn)動(dòng)速度 | 30°/s (精度：0.1°) | |
掃描模式 | PPI：恒定天頂角模式 RHI：恒定方位角模式 | DBS：垂直廓線 LOS：固定位置連續(xù)觀測(cè) |
硬件和使用環(huán)境 | WINDCUBE 100s / 200s / 400s | |
尺寸 | 長(zhǎng)-寬-高：1008×814×1365 mm （包含掃描頭和儀器支架） | |
重量 | 232 kg | |
操作條件 | 溫度范圍：-25℃至+45℃（含空調(diào)/加熱模塊） 濕度范圍：10%至100% | |
激光源 | 脈沖式 @ 1.54 μm | |
激光人眼安全等級(jí) | 激光等級(jí)：1M級(jí)，符合IEC/EN 60825-1激光產(chǎn)品安全要求 及ANSI-Z136.1-2007美國(guó)激光安全使用標(biāo)準(zhǔn) | |
功耗 | 500 W - 1,600 W | |
軟件和數(shù)據(jù) | WINDCUBE 100s / 200s / 400s | |
數(shù)據(jù)格式 | ASCII / BUFR | |
通訊方式 | Ethernet / LAN | |
數(shù)據(jù)輸出 | GPS定位/時(shí)間 掃描器位置 特定時(shí)間內(nèi)徑向風(fēng)速平均值 信噪比 | 風(fēng)速離散 DBS模式下風(fēng)場(chǎng)重建 后散射信號(hào) 原始信號(hào)的平均數(shù)據(jù)頻譜 |
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