相干激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理優(yōu)化及應(yīng)用研究.pdf

1、相干多普勒激光雷達(dá)優(yōu)勢(shì)在于高的時(shí)空分辨率、較快的響應(yīng)速度以及能夠適應(yīng)雨、沙塵等惡劣天氣。作為近些年來(lái)測(cè)量風(fēng)場(chǎng)的新手段，應(yīng)用廣泛，風(fēng)力發(fā)電行業(yè)對(duì)測(cè)風(fēng)雷達(dá)的需求更為迫切。本文使用相干多普勒測(cè)風(fēng)雷達(dá)探測(cè)風(fēng)場(chǎng)，優(yōu)化了雷達(dá)數(shù)據(jù)處理方式;將相干激光雷達(dá)應(yīng)用于干旱地區(qū)、連續(xù)降水天氣的復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行探測(cè)，并且針對(duì)霧霾過(guò)程進(jìn)行了初步研究。主要內(nèi)容結(jié)論如下:
　　(1)利用快速傅立葉變化和重心法完成了激光雷達(dá)視線風(fēng)速提取算法、水平風(fēng)場(chǎng)的反演。開(kāi)展數(shù)次

2、觀測(cè)測(cè)試并對(duì)較多測(cè)風(fēng)雷達(dá)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，提出了激光雷達(dá)數(shù)據(jù)預(yù)處理辦法，有效地解決了背景噪聲受到大氣干擾的問(wèn)題。
　　(2)針對(duì)快速傅立葉變化數(shù)據(jù)反演的低信噪比(SNR)條件下的短板，提出了單元比值恒虛警檢測(cè)方法，給出了數(shù)據(jù)處理流程，完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。利用2016年5月的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且同商用雷達(dá)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。利用戈壁地區(qū)SNR低的自然條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了雷達(dá)處理方法優(yōu)化的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:高SNR下數(shù)據(jù)處理方法改進(jìn)前后頻譜分析

3、結(jié)果一致性較高;使用單元比值恒虛警檢測(cè)方法的視線風(fēng)速在低SNR下較符合大氣規(guī)律;實(shí)驗(yàn)期間水平風(fēng)速的相關(guān)性達(dá)0.9966，較之前提高了11.49％，水平風(fēng)向的絕對(duì)偏差均值為1.9382°，水平風(fēng)向相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9986，提高0.0087。同時(shí)給出了誤差統(tǒng)計(jì)，便于分析。
　　(3)在干旱、沙塵暴及降水天氣條件下，利用相干激光雷達(dá)同150m測(cè)風(fēng)塔、商用雷達(dá)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，相干激光雷達(dá)能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境，能夠與某商用雷達(dá)、風(fēng)塔表現(xiàn)相