1 中国海洋大学 信息科学与工程学部海洋技术学院，山东 青岛 266100
2 中国科学院上海光学精密机械研究所 空间激光信息传输与探测技术重点实验室，上海 201800
3 崂山实验室 区域海洋动力学与数值模拟功能实验室，山东 青岛 266237
4 青岛镭测创芯科技有限公司，山东 青岛 266100
实时准确获取飞机尾涡的特征参数信息，将有利于在保持机场基础设施的情形下进一步提升机场吞吐量。相干多普勒激光雷达作为飞机尾涡的有效探测手段，可提供其位置与强度信息。针对飞机尾涡特征反演算法在近地面环境下出现的误识别及定位精度下降问题，通过采用区域聚焦的方法减少背景环境对识别精度的影响，并引入尾涡的旋转特征、对反演结果检验，以此提高结果的可靠性。针对扫描中尾涡的移动、扭曲或数据缺失引起的强度评估不准问题，通过尾涡速度分布校正和理想化飞机尾涡模型校正两步来提高强度反演精度。经成都双流国际机场观测数据验证，该优化算法的正确识别率提高2.8%，漏报率下降2.7%，虚警率下降20.86%。
大气光学 飞机尾涡 激光雷达 航空安全 快速识别 atmospheric optics aircraft wake vortex lidar aviation safety fast identification 红外与激光工程
2023, 52(11): 20230160
1 中国海洋大学 信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100
2 青岛航天海鹰环境科技有限责任公司, 山东 青岛 266100
相干测风激光雷达扫描测量模式下使用速度方位显示(VAD)方法反演水平风场时, 若不进行质量控制, 会使拟合数据精度大幅降低。基于最小二乘VAD拟合算法, 通过分析相干测风激光雷达扫描测量模式中的多种误差源, 设置了信噪比、数据残差、扫描区间有效数据、数据有效率四个判据对参与拟合的数据质量进行控制, 进而提出了基于以上判据的VAD逐级拟合质量控制方案, 设计了数据质量控制流程, 并对该方法进行了实验验证。通过对2 955组10 min平均激光雷达测风数据与高精度风杯数据进行对比分析, 结果表明: 经VAD逐级拟合质量控制流程后, 风速均方根偏差从0.97 m/s降低到0.54 m/s, 比对偏差降低约44%, 风向均方根偏差从7.47°降低到5.55°, 比对偏差降低约26%。
VAD反演算法 相干测风激光雷达 数据质量控制 VAD retrieval algorithm coherent wind lidar data quality control 红外与激光工程
2018, 47(2): 0230002
中国海洋大学信息科学与工程学院， 山东 青岛 266100
2014年4月27日至2014年5月19日在“国家自然科学基金委2014年渤黄海共享航次春季航次”中，中国海洋大学利用自行研制的相干多普勒激光雷达在渤黄海32oN～40oN，118.5oE～125.3oE区域内观测海上大气边界层结构。相干多普勒激光雷达垂直指向发射激光和接收回波时，利用不同高度距离库内快速傅里叶变换谱的峰值计算了信号的信噪比，基于梯度法从信噪比廓线数据反演和提取大气边界层高度。该结果与同步的探空仪数据、Vaisala商业化的CL31型云高仪边界层高度进行对比，相干多普勒激光雷达结果与探空仪位温数据提取结果的相关性为79%，标准差为610 m；相干多普勒激光雷达与探空仪相对湿度数据提取结果的相关性为90%，标准差为370 m；相干多普勒激光雷达与云高仪获取结果的相关性为94%，标准差为320 m。
遥感 相干多普勒激光雷达 大气边界层高度 探空仪 信噪比 光学学报
2015, 35(s1): s101001
1 中国海洋大学海洋遥感研究所， 山东 青岛 266003
2 中国电子科技集团公司第十四研究所， 江苏 南京 210039
介绍了一种高精度1.55 μm全光纤激光相干测速实验系统。实验系统采用光纤激光器作为激光源，利用光纤环行器与望远镜构成收发合置的光学天线，所有光学器件由单模光纤连接。数据处理采用快速傅里叶变换（FFT）频谱分析方法检测信号多普勒频移。利用该系统对转盘进行多次测速实验，速率测量的相对误差小于0.2%。同时对基于光纤激光器相干探测的主要低频噪声本振光强度噪声进行详细讨论，通过抽运驱动电流内调制法抑制本振光强度噪声后，系统的低速多普勒信号探测能力可提高2个数量级。
相干光学 相干激光雷达 外差检测技术 测速 信噪比 激光与光电子学进展
2011, 48(6): 060301
