[发明专利]相干测风激光雷达中提高方位角测量精度的装置及方法

摘要

本发明公开了一种相干测风激光雷达中提高方位角测量精度的装置及方法，该方法首先对电子罗盘进行校准；然后在控制电路板的控制下旋转平台带动电子罗盘旋转，记录旋转平台的角度和读取的电子罗盘的方位角；在对电子罗盘的方位角预处理后，使用线性最小二乘方法拟合，解算出线性函数关系式中的截距和斜率；最后根据旋转平台的角度计算出方位角。本发明由于旋转平台采用的是蜗轮蜗杆结构，用控制电路板和电机驱动器得到比电子罗盘更高的精度的角度，本发明能提高相干测风激光雷达中方位角的测量精度。本发明不需要额外的设备或人工参与，完成由相干测风激光雷达中的装置在算法的控制下自动完成，本发明具有方便、快捷、智能化、精度高等优点。

主权项

1.一种相干测风激光雷达中提高方位角测量精度的方法，其特征在于：具体步骤如下：A、先对电子罗盘进行校准，以提高电子罗盘测量过程的抗磁干扰能力，提高电子罗盘的方位角测量精度：控制电路板向电子罗盘发出开始校准的命令，电子罗盘正确返回；控制电路板向电机驱动发出旋转1周的命令，使旋转平台带动电子罗盘旋转1周；然后，控制电路板向电子罗盘发出完成校准命令，电子罗盘正确返回，结束校准；此时，记旋转平台的角度为0°，顺时针方向旋转时旋转平台的角度增加，逆时针方向旋转时，旋转平台的角度减小；B、采集电子罗盘数据：控制电路板向电机驱动器发出命令，使旋转平台和电子罗盘旋转固定的角度，控制电板板记录旋转平台的角度和电子罗盘的方位角；重复该过程，直到记录1整周的旋转平台的角度和电子罗盘的方位角，完成电子罗盘数据的采集；C、对旋转平台的角度和电子罗盘的方位角进行数据处理：由于是采集1周的数据，旋转平台的旋转方向为方位角增加方向时，如果会出现电子罗盘的方位角出现360°到0°跳变的情况，可以通过对跳变后的数据加上360°的方法处理；旋转平台的旋转方向为方位角减小方向时，如果出现电子罗盘的方位角出现0°到360°跳变的情况，可以通过对跳变后的数据加减去360°的方法处理，使采集的电子罗盘的方位角为递加或递减顺序；D、对处理后的电子罗盘数据采集线性最小二乘拟合，得到电子罗盘的方位角与旋转平台的角度之间的线性函数关系式；E、相干测风激光雷达工作时，读取旋转平台的角度，把该角度代入步骤D中得到的线性函数关系式中，计算出方位角，再把计算出的方位角进行对360°取模运算处理，即可得到此刻的方位角。