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扫描式多普勒激光测风雷达

WINDCUBE多普勒长距离测风激光雷达系统利用激光回波信号可以获得时连续测量三维垂直风廓线、风速、风向等信息。激光雷达系统通过发射激光信号至大气中实现远程测量,通过测量空气中颗粒物后向散射回波信号的多普勒变换可以反演风速、风向信息,获得高时空分辨率、高精度的实时风场数据。
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技术参数

法国LEOSPERE公司的WINDCUBE多普勒长距离测风激光雷达系统利用激光回波信号可以获得时连续测量三维垂直风廓线、风速、风向等信息。激光雷达系统通过发射激光信号至大气中实现远程测量,通过测量空气中颗粒物后向散射回波信号的多普勒变换可以反演风速、风向信息,获得高时空分辨率、高精度的实时风场数据。

 

LEOSPERE已推出三款三维扫描型长距离多普勒测风系统,可提供距系统3.5 km (WINDCUBE 100s),6 km (WINDCUBE 200s)和10 km (WINDCUBE 400s)范围的风场信息。

 

所有的WINDCUBE激光雷达都是基于相同的核心技术,该项技术源于LEOSPERE与法国航天局的长期合作成果。激光雷达的设计和坚固性都受益与LEOSPERE在过去九年间推动工业化激光雷达的工作。

 

自从2004年公司成立至今,LEOSPERE在全球范围内已经设计、生成和使用了超过400台激光雷达系统,系统被应用在多种气候条件下(冰冻到温暖),以及不同的环境中(平原、山区、海边等)。

 

应用领域

  • 机场空中交通优化:风切变、微下击暴流、低空急流、晴空湍流、尾迹涡流探测
  • 风能利用:风场选址和风车功率曲线校准    
  • 空气污染:污染源追踪、烟羽扩散监测
  • 工业安全:化工厂/核电厂污染物扩散监测
  • 大气研究:边界层动力、边界层结构和高度探测
  • 气象气候:中尺度国家级别大气监测网络组建、大气状况监测和研究

 


优势

  • 采用市场现有最先进的脉冲式光纤激光器
  • 结构紧凑轻便,易于运输安装,维护成本低
  • 系统轻便、稳定,可实现无人值守
  • 室外快速安装启动(90分钟)
  • 高时空分辨率测风数据(三维风场图),数据准确可靠
  • 可适应多种恶劣环境,IP65防护等级(防水、耐盐雾腐蚀)
  • 灵活的系统控及监控软件
关键词:
三维扫描式多普勒激光测风雷达
Windcube100s/200s/400s
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WINDCUBE100s / WINDCUBE 200s / WINDCUBE 400s

性能

WINDCUBE 100s / 200s / 400s

有效风速的最大观测范围

100 m - 10,000 m

空间分辨率:25 m,50 m,100 m;积分时间:1 s - 8 s

* 有效距离和多种因素有关,包括积分时间,能见度,气溶胶类型,空气湍流和激光雷达配置

最大测量范围

WINDCUBE 100s:3.5 km(空间分辨率:积分时间为1秒时50 m)

WINDCUBE 200s:6 km(空间分辨率:积分时间为1秒时50 m)

WINDCUBE 400s:10 km(空间分辨率:积分时间为1秒时150 m)

* 积分时间越长,空间分辨率可以越小

DBS模式风廓线重建

高至边界层(上层为清洁大气时)或者高至卷云层(约12km)

测量积分时间

0.5-10 s (默认积分时间为1s)

空间分辨率

WINDCUBE 100s/200s:可选25 m, 50 m, 75 m, 100 m

WINDCUBE 400s:可选75 m,100m,150m,200 m

风速精度

0.5 m/s

径向风速范围

-30 m/s - 30 m/s

运行和模式

WINDCUBE 100s / 200s / 400s

方位角范围

0°- 360°

仰角范围

-10°- 190°

最大转动速度

30°/s

扫描模式

PPI:恒定天顶角模式;RHI:恒定方位角模式

DBS:垂直廓线;LOS:固定位置连续观测

 

硬件和使用环境

WINDCUBE 100s / 200s / 400s

尺寸

长-宽-高:1008×814×1365 mm (包含扫描头和仪器支架)

重量

232 kg

操作条件

温度范围:-25℃至+45℃(含空调/加热模块)

湿度范围:10%至100%

激光源

脉冲式 @ 1.54 μm

激光人眼安全等级

激光等级:1M级,符合IEC/EN 60825-1激光产品安全要求及ANSI-Z136.1-2007美国激光安全使用标准

功耗

500 W - 1,600 W

软件和数据

WINDCUBE 100s / 200s / 400s

数据格式

ASCII / BUFR

通讯方式

Ethernet / LAN

数据输出

GPS定位/时间;确定的距离选通值;

扫描器位置;特定时间段内径向风速平均值

信噪比;风速离散

DBS模式下风场重建;后散射信号

原始信号的平均数据频谱

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