14535.machzehnder干涉儀測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究

1、分類(lèi)號(hào)UDC密級(jí)學(xué)號(hào)1108040249碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文MachZehnder干涉儀測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)干涉儀測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究邢美麗邢美麗學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)學(xué)科名稱(chēng)：測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器學(xué)科名稱(chēng)：測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器指導(dǎo)教師：華燈鑫教授指導(dǎo)教師：華燈鑫教授汪麗副教授汪麗副教授申請(qǐng)日期：申請(qǐng)日期：2014年3月摘要I論文題目：論文題目：MachZehnder干涉儀測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究學(xué)科名稱(chēng)

2、：測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器研究生：邢美麗簽名：干涉儀測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究學(xué)科名稱(chēng)：測(cè)試計(jì)量技術(shù)及儀器研究生：邢美麗簽名：指導(dǎo)教師：華燈鑫教授簽名：指導(dǎo)教師：華燈鑫教授簽名：汪麗副教授簽名：汪麗副教授簽名：摘要摘要大氣風(fēng)場(chǎng)的探測(cè)對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天、氣候研究等應(yīng)用領(lǐng)域都有非常重要的作用。多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)作為主動(dòng)探測(cè)大氣風(fēng)場(chǎng)的重要手段，具有高時(shí)空分辨率的特點(diǎn)，主要包括相干探測(cè)和直接探測(cè)。目前直接探測(cè)技術(shù)是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。論文選用M

3、achZehnder干涉儀作為測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)的鑒頻器，分別對(duì)能量探測(cè)和條紋探測(cè)兩種探測(cè)方式下的MachZehnder干涉儀測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)風(fēng)速探測(cè)原理進(jìn)行了分析，優(yōu)化基于MachZehnder干涉儀的測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)。重點(diǎn)分析了激光發(fā)射系統(tǒng)、鑒頻系統(tǒng)以及特定風(fēng)速誤差范圍內(nèi)允許的MachZehnder干涉儀參數(shù)誤差容限。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大氣模型，對(duì)所設(shè)計(jì)MachZehnder干涉儀測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)靈敏度、信噪比、風(fēng)速誤差進(jìn)行仿真分析，為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

4、的搭建做好理論基礎(chǔ)。針對(duì)本課題采用的MachZehnder干涉儀光路分布，提出了一種便于調(diào)節(jié)、有效的MachZehnder干涉儀調(diào)節(jié)方法。通過(guò)能量探測(cè)和條紋探測(cè)兩種方式進(jìn)行鑒頻驗(yàn)證。能量探測(cè)方式下，對(duì)多普勒頻移量以及風(fēng)速進(jìn)行了反演分析；條紋探測(cè)采用工業(yè)照相機(jī)對(duì)干涉條紋進(jìn)行拍攝，并對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行圖像數(shù)值分析；兩種方法均可證明所搭建的鑒頻系統(tǒng)可以用于測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)。針對(duì)實(shí)驗(yàn)中搭建的測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)，采用模擬風(fēng)速系統(tǒng)產(chǎn)生線速度（最大線速