基于单激光雷达的低空风场反演与精度分析

摘要

本文利用激光雷达进行风场检测,可以通过多普勒频移来获取径向速度矢量,对于单一的激光雷达测速系统测得的数据要进一步反演才能得到三维的风场信息.文中介绍了一种基于双边缘的直接探测激光雷达系统,采用圆锥扫描方式,对于获取的径向速度信息选取扫描圆锥的垂直截面上互相正交的四个点,在均匀风的假定下,利用空间几何的特性求出中心点的三维速度信息,并依据雷达系统对于径向速度的测量精度,综合考虑了角度和距离分辨率以及由观测坐标系到地面坐标系的变换对精度的影响,计算结果表明:反演的三维风矢量精度最差可达到2.8m/s.