基于邊緣技術(shù)多普勒測風(fēng)雷達(dá)的精度研究.pdf

1、基于邊緣技術(shù)的多普勒測風(fēng)雷達(dá)在當(dāng)今世界的地位日趨重要。風(fēng)場測量精度是每一個雷達(dá)系統(tǒng)的重要技術(shù)參數(shù)。本課題重點研究邊緣技術(shù)測速系統(tǒng)精度的提高，首先是基于實驗室配合目標(biāo)速度測量，最終目的是大氣風(fēng)場探測。本文從理論和實驗兩個方面展開研究，在現(xiàn)有實驗條件下提高配合目標(biāo)速度測量精度。結(jié)果表明該實驗測速系統(tǒng)可運用于大氣風(fēng)場測量中。
　　理論主要包括2個方面：鑒頻器件F-P標(biāo)準(zhǔn)具缺陷修正；新型分光棱鏡設(shè)計。關(guān)于F-P標(biāo)準(zhǔn)具的經(jīng)典透過率模型是基于

2、平行平板多光束干涉理論，并沒有考慮實際加工中存在的缺陷，通過將缺陷歸結(jié)為高斯分布，進(jìn)而從理論上得到修正的透過率表達(dá)式，與實驗吻合較好。基于角度調(diào)諧的雙邊緣技術(shù)中，角度微小調(diào)節(jié)是難點，因此，本課題組研制了可以精確調(diào)整兩束出射光夾角的新型分光棱鏡，理論上可以將角度調(diào)節(jié)精度提高1~2個數(shù)量級。
　　實驗主要包括6個方面：脈沖計數(shù)法測量配合目標(biāo)轉(zhuǎn)速；分光棱鏡性能測試實驗；種子注入單縱模穩(wěn)頻激光器Spitlight1200穩(wěn)定性測試；單邊緣

3、技術(shù)測量配合目標(biāo)轉(zhuǎn)速；雙邊緣技術(shù)測量配合目標(biāo)轉(zhuǎn)速；大氣回波信號探測與EMD降噪處理。使用He-Ne激光器并利用脈沖計數(shù)原理準(zhǔn)確測量配合目標(biāo)轉(zhuǎn)速，無論順時針還是逆時針旋轉(zhuǎn)，速度測量標(biāo)準(zhǔn)差均不超過0.08m/s。利用1064nm脈沖激光測試分光棱鏡性能，表明在激光入射角17°附近，出射光夾角調(diào)整精度可以提高50倍?？刂品N子源發(fā)散角在1.9mrad、1.5mrad、1.3mrad3種情況下測量其在F-P標(biāo)準(zhǔn)具上的透過特性，最后選擇發(fā)散角1.5

4、mrad測量種子源頻率穩(wěn)定性，測量結(jié)果表明種子源短期穩(wěn)定度在5MHz左右，相當(dāng)于1.77×10-8，有2％的測試點頻率波動超過5MHz。單邊緣速度測量在采用頻率修正前測速精度為2.1m/s，修正后測速精度為1.9m/s。該工作區(qū)域內(nèi)最大測速靈敏度0.34%/(m/s)，靈敏度不低于0.3%/(m/s)時，測速動態(tài)范圍±50m/s。雙邊緣速度測量正向最大偏差2.1m/s，負(fù)向最大偏差2.6m/s，雙邊緣探測最大靈敏度為0.46%/(m/s