[发明专利]激光雷达测风距离门的自动调节方法

说明书

本发明公开了一种激光雷达测风距离门的自动调节方法，包括：S1、以自定义模式设置距离门值并采集对应位置的风速数据的原始数据；S2、将按照距离门采集的原始数据反演为风速数据；S3、以各距离门对应的风速数据作为输入，联合算法进行计算，获得最新的距离门值，并返回给S1修正重复执行S1‑S3；S4、显示风速数据。当前现有技术只能够按照人工设定的距离门采集数据，而自定义设置距离门可以有效的在风况复杂的位置，投入更多的测量资源，使得测量的数据更加精准，符合测风激光雷达精准测风的要求。

技术领域

本发明涉及激光雷达测风领域，具体是一种激光雷达测风距离门的自动调节方法。

背景技术

测风激光雷达采用激光作为探测介质，可与空气中微小颗粒发生相互作用，具有时空分辨率高、自动化程度高、安装简单易维护、移动便携性好等优势，可有效提高项目实施效率，因此成为了最具前景的风场信息测量手段。

利用相干测风激光雷达测量风速的具体地过程是：激光器发射窄线宽的激光进入大气，激光与大气气溶胶粒子相互作用产生背向散射，根据多普勒效应，散射回来的激光信号频率会发生变化。此频移量与风速有直接的关系，其关系为：

其中Δf为频移量；Δv为光探测方向上的风速分量；λ为激光波长。激光雷达接收系统收集一部分散射光后，利用不同的鉴频技术，估计出多普勒频移，最终反演出风速。脉冲相干激光雷达探测风速时，以时间为计算依据，根据不同距离段上的气溶胶的回光时间来判断距离，形成不同的距离门，距离门表示采集回波信号的时间范围，也表示了预设的目标距离(因为目标要放在距离门中心)。由此可以看出，距离门测量的精准度直接影响测量的风速的精准度。

当前技术只提供了人工干预设置距离门的功能，功能模式比较单一。

发明内容

本发明为提高描述区域内风资源状况的精准度，提出了一种激光雷达测风距离门的自动调节方法。

技术方案：一种激光雷达测风距离门的自动调节方法，包括以下步骤：

S1、以自定义模式设置距离门值并采集对应位置的风速数据的原始数据；该自定义模式是指系统下发由S3中计算返回的距离门值，并采集风速数据；

S2、将按照距离门采集的原始数据反演为风速数据；

S3、以各距离门对应的风速数据作为输入，联合算法进行计算，获得最新的距离门值，并返回给S1修正重复执行S1-S3；

所述算法的计算原则：在风速变化剧烈的距离门之间增加距离门，在风速变化平缓的距离门之间减少距离门；

S4、显示风速数据。

更优的：

S1中还包括模式选择步骤，用户根据需要选择自定义模式或指定模式；

S3中还包括模式判断步骤，根据S1中的模式选择，系统相应执行自定义距离门计算或指定模式操作。

具体的，S1中，由FPGA采集对应距离门的数据，以固定频率，采集发送给上位机。

具体的，S1的指定模式中：上位机将用户配置的距离门值发送给FPGA。

具体的，S3的指定模式中：将S2获得的风速数据直接发送至客户端。

具体的，S3中，计算相邻距离门之间风速数据的变化值，例如，按照从小到大进行排序，从变化值大小特点来判断是取消距离门还是增加距离门。

具体的，S3中算法的具体步骤为：

对于n个距离门的雷达，各距离门采集的数据平均累加s分钟，获得：