[发明专利]一种非相干多普勒激光雷达风速的误差校正方法

权利要求书

1.一种非相干多普勒激光雷达风速的误差校正方法，包括以下步骤： 

（1）.通过调节激光雷达的扫描转镜，改变激光的发射方向，使激光束垂直向上发射； 

（2）.通过设置激光器的控制电压，调节种子激光器激光晶体的温度，以改变种子激光的频率，从而改变激光雷达发射激光的频率； 

（3）.利用步骤2的改变激光雷达发射激光的频率的方法，首先将发射激光频率调节到基准频率ν₀处，对大气后向散射光进行测量，得到径向风速为V_LOS测＝0时的零风速比值r₀； 

其特征在于包括以下步骤： 

（4）.利用步骤2的改变激光雷达发射激光的频率的方法，将发射激光频率调节到ν₀+Δν处，对大气后向散射光进行测量，得到径向风速为V_LOS测＝–Δνλ/2时的风速比R_W,+； 

其中，Δν是透过率为0.7时所对应的频率与基准频率的偏差，λ是激光波长λ＝532nm； 

（5）.利用步骤2的改变激光雷达发射激光的频率的方法，将发射激光频率调节到ν₀–Δν’处，对大气后向散射光进行测量，得到径向风速为V_LOS测＝Δν’λ/2时的风速比R_W,–； 

其中，Δν’是透过率为0.3时所对应的频率与基准频率的偏差，λ是激光波长λ＝532nm； 

（6）.利用步骤3测得的零风速比值r₀以及步骤4和步骤5测得的风速比R_W,+和R_W,_-，通过最小二乘法求出dR_W/dν，进而得到灵敏度S。 

（7）.将发射激光频率调节到基准频率ν0处，测量东、西、南、北四个方向的风速比R_W东、R_W西、R_W南、R_W北的变化率，并以四个方向的风速比变化率分别除以上述步骤6得到的灵敏度S，得到各个方向的测量径向风速V_M东、V_M西、V_M南、V_M北，合成V_M东、V_M西、V_M南、V_M北 得到测量风速V_M； 

（8）.计算得到误差表： 

通过扫描碘的吸收线得到碘的吸收线数据，对碘的吸收线数据与已有的大气分子、气溶胶的后向散射信号数据进行模拟分析，得到风速比R_W模，进而得到不同多普勒频移时不同灵敏度模拟曲线S_模与模拟径向风速V_LOS模的对应关系；并根据多普勒频移与风速固有的对应关系得到模拟风速； 

将灵敏度模拟曲线S_模近似直线处理得到模拟测量灵敏度，进而得到该模拟测量灵敏度对应的模拟风速V_M模，用模拟径向风速V_LOS模与上述模拟风速V_M模的差表示误差dV，即为误差表，其X坐标是上述模拟测量灵敏度，Y坐标是模拟风速V_M模，Z坐标是误差dV； 

（9）.利用误差表计算实际径向风速V_LOS：根据上述步骤6得到的灵敏度S、步骤7得到的各个方向的测量径向风速V_M东、V_M西、V_M南、V_M北，通过上述步骤得到的误差表查找对应的误差dV，实际径向风速V_LOS等于测量径向风速V_M和误差dV的差。