Fig. 1. Schematic and structure diagram of the airborne coherent Doppler lidar system
Fig. 2. Schematic diagram of heat-removal system
Fig. 3. Observation modes of the airborne coherent Doppler lidar
Fig. 4. Attitude information of the airborne coherent Doppler lidar
Fig. 5. Correction of airborne coherent Doppler lidar radial pointing angle
Fig. 6. Flow diagram of airborne coherent Doppler lidar radial velocity correction
Fig. 7. Velocity information of airborne coherent Doppler lidar
Fig. 8. Velocity information of airborne coherent Doppler lidar
Fig. 9. Shipborne UAV ocean observation system
Fig. 10. Experimental area and route design
Fig. 11. Wind THI diagram obtained by ACDL on 2016.11.20
Fig. 12. Wind THI diagram obtained by ACDL on 2016.12.17
Fig. 13. Wind THI diagram obtained by ACDL on 2016.12.18
Fig. 14. Wind THI diagram obtained by ACDL on 2016.12.19
Fig. 15. Wind THI diagram obtained by GCDL on 2016.12.19
Fig. 16. Comparison of 10-minutes average wind profile between GCDL and ACDL
Fig. 17. Comparison of wind speed and wind direction between GCDL and ACDL
Fig. 18. Marine atmospheric boundary layer and wind profile obtained by ACDL
指标 | 具体参数 |
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激光波长 | 1.5 µm | 脉冲能量 | 100 µJ | 脉冲宽度 | 200 ns | 脉冲重复频率 | 10 kHz | 径向距离分辨率 | 30 m | 测量高度范围 | 30~3000 m | 风速测量范围 | ± 60 m/s | 功耗 | 90 W | 重量 | 23.2 kg | 尺寸 | 460 mm × 370 mm × 270 mm | 人眼安全标准 | EN60825-1:2007 |
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Table 1. Specifications of the airborne coherent Doppler lidar
a. 翻滚角 α (IRS) | b. 俯仰角 β (IRS) | c. 航向角γ (IRS) |
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d. 纬度 (GPS) | e. 经度 (GPS) | f. 海拔高度 (GPS) | g. 前向速度 (IRS) | h. 横向速度 (IRS) | i. 垂向速度 (IRS) |
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Table 2. Attitude and motion parameters of the airborne coherent Doppler lidar
指标 | 具体参数 |
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最大飞行高度 | ≥3500 m | 巡航半径 | ≥100 km | 抗风能力 | 6级 | 续航能力 | 4 h | 载荷能力 | 50 kg | 数据传输能力 | 实时数据传输速率4 Mbps |
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Table 3. Specifications of the Z-5 unmanned helicopter
指标 | 具体参数 |
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激光波长 | 1.5 µm | 脉冲能量 | 160 µJ | 脉冲宽度 | 100/200 ns可调 | 脉冲重复频率 | 10 kHz | 径向距离分辨率 | 15/30 m可调 | 测量范围 | 100~3000 m | 数据刷新率 | 1~10 Hz | 风速测量范围 | ± 37.5 m/s | 风速测量精度 | 0.1 m/s |
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Table 4. Specifications of the ground-based coherent Doppler lidar
时间 | 航线 | 飞行高度 | 最大风速 | 高风速带位置 | 观测到的典型现象 |
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2016年11月20日 | 沿岸航线 | 1 200 m | 9.8 m/s | 海拔100~400 m | 近海面区域高风速带 | 2016年12月17日 | 海岛航线 | 1 200 m | 8.3 m/s | 海拔700~1 100 m | 海岛地形引起的高空风速变化 | 2016年12月18日 | 近海航线 | 1 200 m | 9.9 m/s | 海拔70~1 000 m | 海上大气风场的水平稳定结构 | 2016年12月19日 | 近海航线 | 1 200 m | 11.8 m/s | 海拔400~1 100 m | 海上大气风场的垂直稳定结构 |
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Table 5. Typical offshore wind data observed by ACDL