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机载多普勒激光雷达指向影响分析及定标
Influence analysis and calibration of laser pointing for airborne Doppler lidar

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李志刚 1   孙泽中 2   赵增亮 2   竹孝鹏 3  
文摘 通过分析机载多普勒激光雷达测量模式特征,考虑飞机姿态测量精度的影响,仿真分析了径向速度误差,以及多视线反演水平风场的反演精度,按照文中仿真系统的输入参数,不考虑雷达系统频率检测误差,风速测量误差小于0.3 m/s。该结果为机载多普勒激光雷达平台设计和测量模式的选择提供了参考。在此基础上,提出了一种基于地面散射信号测量的激光指向定标方法,并通过激光雷达实测数据进行验证,指向定标精度优于0.2°。
其他语种文摘 The radial velocity deviation and the horizontal wind accuracy from multi view retrieval are simulated and analysed with considering the characteistics of lidar measurement mode and the influence from the accuracy of flight attitude. The resluts show the wind measurement accuracy is less than 0.3 m/s under the input values in paper and disregarding the frequency discrimination error from lidar system. This is useful for the platform design of airborne lidar and the determation of wind measurement mode. Beside these,a new method based on ground return measurement for laser pointing calibration is proposed, and the calibration accuracy is better than 0.2° through the analysis of measurement data of airborne doppler lidar.
来源 激光与红外 ,2016,46(12):1467-1472 【核心库】
DOI 10.3969/j.issn.1001-5078.2016.12.006
关键词 机载 ; 多普勒激光雷达 ; 风场反演 ; 指向定标 ; 地面信号
地址

1. 鲁东大学物理与光电工程学院, 山东, 烟台, 264000  

2. 北京应用气象研究所, 北京, 100029  

3. 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海, 201800

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1001-5078
学科 电子技术、通信技术
基金 某高分项目 ;  国家自然科学基金项目 ;  山东省自然科学基金 ;  鲁东大学基金
文献收藏号 CSCD:5874034

参考文献 共 12 共1页

1.  Werner C. Wind Infrared Doppler Lidar Instrument. Optical Engineering,2001,40:115-125 被引 7    
2.  Liu Z S. Wind measurements with incoherent Doppler lidar based on iodine filters at night and day. Appl. Phys. B,2007,88(2):327-335 被引 14    
3.  Gentry B M. Wind measurements with 355-nm molecular Doppler lidar. Optics Letters,2000,25:1231-1233 被引 36    
4.  Mckay J A. Space-based Doppler wind lidar: Modeling of edge detection and fringe imaging Doppler analyzers. Advances in Space Research,2000,26(6):883-891 被引 8    
5.  Spuler Scott M. Optical fiber-based laser remote sensor for airborne measurement of wind velocity and turbulence. Applied Optics,2011,50(6):842-851 被引 11    
6.  Reitebuch O. Development of an airborne demonstrator for ADM-Aeolus and campaign acivities. 22nd Int. Laser Radar Conference,2004:1007-1010 被引 1    
7.  Kavaya M J. The Doppler aerosol wind (DAWN) airborne,wind-profiling coherent-detection lidar system: overview and preliminary flight results. J. atmos. oceanic Technol,2014,31(4):826-842 被引 8    
8.  Diao W F. All fiber pulsed coherent lidar development for wind profiles measurements in boundary layers. Chinese Optics Letters,2014,12(7):71-74 被引 5    
9.  刁伟峰. 全光纤相干多普勒激光雷达非线性最小二乘风速反演方法及实验研究. 中国激光,2015(9):330-335 被引 3    
10.  Li Zhigang. Reitebuch Oliver. Wind retrieval algorithms for the wind products of the airborne coherent Doppler LIDAR. Dragon 3 Mid-Term Results Symposium,2014:V724 被引 1    
11.  Zhu Jinshan. Horizontal wind velocity retrieval using a Levenberg-Marquardt algorithm for an airborne wind lidar. Journal of Applied Remote Sensing,2016,10(2):026009 被引 3    
12.  李志刚. 机载多普勒激光雷达数据校正算法. 光学学报,2013,33(12):196-201 被引 1    
引证文献 3

1 程丽君 高功率宽带射频调制连续激光源 物理学报,2018,67(3):034203-1-034203-7
被引 0 次

2 左金辉 相干多普勒测风激光雷达的频率估计算法 激光与红外,2021,51(5):554-558
被引 0 次

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