[发明专利]一种相干测风激光雷达径向风速校准装置

说明书

本发明公开了一种相干测风激光雷达径向风速校准装置，包括雷达发射装置、光线调整器、探测器、数据采集卡和光纤耦合器；雷达发射装置用于发射参考激光，光线调整器用于接收第一预设强度的参考激光；光线调整器包括光纤衰减器和光移频器，参考激光依次经过光纤衰减器和光移频器以将参考激光调制成预设的模拟激光；光纤耦合器的一路输入光纤用于输入模拟激光；另一路输入光纤用于输入第二预设强度的参考激光；光纤耦合器用于将参考激光和模拟激光混频，并将混频后的待检测激光传输至探测器；探测器用于将待检测激光转换为电信号。光移频器与光纤衰减器可以模拟不同的探测距离和不同的天气条件下以及不同风况的大气回波信号，从而测量雷达精度。

技术领域

本发明涉及测风激光雷达技术领域，特别是涉及一种相干测风激光雷达径向风速校准装置。

背景技术

相干测风激光雷达通过检测移动目标对于探测激光的多普勒频移进行径向风速的测量，径向风速的测量精度与信噪比和移动目标的速度都有关系，目标与雷达的相对距离以及天气情况都会引起信噪比的变化，同时不同目标物体的移动速度也不同。

目前相干测风激光雷达的测速精度主要是由于雷达对于不同能量和不同频率的回波信号的频谱分析得到的，不同能量的回波信号会造成雷达探测的信噪比下降造成测速精度的降低，不同的频移回波信号，检验系统的检频带宽，不同的风速对应不同的频谱，就要求不同的系统带宽，想要全部模拟真实的雷达测速精度和性能需要对于回波进行不同的衰减以及回波的频率进行相应的移动。

传统的方法往往采用整机测量硬靶的方式，首先需要选择不同位置和不同反射率的硬靶信号，同时需要不同运动速度的硬靶信号，因此，校准的流程和设施非常的复杂，一种简单可靠的测量方式的需求十分迫切，所以如何提供一种快速精准的测量相干测风激光雷达精度的方式是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种相干测风激光雷达径向风速校准装置，可以快速精准的测量相干测风激光雷达的精度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种相干测风激光雷达径向风速校准装置，包括雷达发射装置、光线调整器、探测器、数据采集卡和光纤耦合器；

所述雷达发射装置用于发射参考激光，所述光线调整器用于接收第一预设强度的所述参考激光；所述光线调整器包括光纤衰减器和光移频器，所述参考激光依次经过所述光纤衰减器和所述光移频器以将所述参考激光调制成预设的模拟激光；

所述光纤耦合器包括至少两路输入光纤以及至少一路输出光纤，一路所述输入光纤与所述光线调整器连接以输入所述模拟激光；另一路所述输入光纤与所述雷达发射装置连接以输入第二预设强度的所述参考激光；所述光纤耦合器的输出光纤与所述探测器连接，所述光纤耦合器用于将所述参考激光和所述模拟激光混频，并将混频后的待检测激光传输至所述探测器；

所述探测器用于将所述待检测激光转换为电信号，并将所述电信号发送至所述数据采集卡；所述数据采集卡用于将所述电信号转换为风场回波数据。

可选的，还包括雷达发射望远镜和耦合透镜组；

所述雷达发射装置用于向所述雷达发射望远镜发射所述参考激光；所述耦合透镜组用于将所述雷达发射望远镜输出的所述参考激光中，强度为第一预设强度的参考激光耦合进所述光线调整器。

可选的，还包括控制器，所述控制器与所述光纤衰减器连接；

所述控制器用于调节所述光纤衰减器的衰减系数。

可选的，还包括信号发生器，所述控制器与所述信号发生器连接，所述信号发生器与所述光移频器连接；

所述控制器用于通过所述信号发生器向所述光移频器发送预设频率的控制电信号，以通过所述控制电信号调节所述光移频器内传输激光的频率。

可选的，所述光移频器为光学晶体调制器，所述信号发生器为波型发生器。