虎丘區(qū)耐用毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

正是由于固體激光器本身的優(yōu)點(diǎn)和近幾年來(lái)固體激光技術(shù)的重大突破, 固體激光雷達(dá)在成像, 遠(yuǎn)程目標(biāo)跟蹤和識(shí)別等領(lǐng)域呈現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。美?guó)率先進(jìn)行了二極管泵浦固體激光制導(dǎo)技術(shù)的研究。90 年代初期, 美國(guó)Hercules 防御中心成功研制一臺(tái)用于戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視的1.32μm 固體激光成像雷達(dá), 采用光柵掃描成距離像。該發(fā)射系統(tǒng)采用了連續(xù)波激光二極管泵浦Q 開(kāi)關(guān)Nd :YLF激光器, 輸出峰值功率為2kW , 發(fā)散角為0 .5mrad ,光束直徑為5mm 。接收機(jī)天線直徑為48mm , 焦距為2 .5mm , 光斑尺寸為0 .25mrad 。單臺(tái)設(shè)備覆蓋傳統(tǒng)3-5座測(cè)風(fēng)塔功能，投資回收期縮短至2年內(nèi)。虎丘區(qū)耐用毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

云雷達(dá)是一種通過(guò)發(fā)射電磁波探測(cè)云參數(shù)的大氣探測(cè)儀器，采用微波或激光等技術(shù)手段 [2-3] [5] [7]。其**功能包括獲取云頂高、云底高、云量等垂直廓線數(shù)據(jù)，并具備高時(shí)空同步探測(cè)能力 [3] [6]。2024年南通建成的微波激光復(fù)合雷達(dá)實(shí)現(xiàn)了云、雨、氣溶膠一體化聯(lián)合探測(cè)，成為中國(guó)地基云自動(dòng)化觀測(cè)網(wǎng)的重要組成部分 [2]。該設(shè)備在氣象監(jiān)測(cè)、航空保障及人工影響天氣等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，例如2019年武漢軍運(yùn)會(huì)期間用于跳傘賽事氣象保障 [4]。現(xiàn)代云雷達(dá)技術(shù)持續(xù)發(fā)展，雙波段和多雷達(dá)系統(tǒng)觀測(cè)逐步強(qiáng)化對(duì)災(zāi)害性天氣的監(jiān)測(cè)能力 [5-6] [8]。工業(yè)園區(qū)質(zhì)量毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)供應(yīng)國(guó)內(nèi)企業(yè)如加特蘭、矽杰微在芯片設(shè)計(jì)上取得突破，推動(dòng)毫米波雷達(dá)成本下降30%，助力風(fēng)電行業(yè)大規(guī)模部署。

**近幾年發(fā)生的幾場(chǎng)高技術(shù)局部***和******中, 巡航導(dǎo)彈發(fā)揮了重要的威懾和殺傷作用。巡航導(dǎo)彈的突出特點(diǎn)是突防能力強(qiáng)、命中精度高、射程遠(yuǎn)、可遠(yuǎn)離防御區(qū)域外發(fā)射, 是遠(yuǎn)程精確制導(dǎo)武器庫(kù)中的一種“***锏” , 已成為以“非接觸精確打擊”為主要特點(diǎn)的新作戰(zhàn)思想的重要支柱。巡航導(dǎo)彈的發(fā)展需要進(jìn)一步提高制導(dǎo)精度, 激光雷達(dá)技術(shù)就是一種有效手段。 [美國(guó)空軍懷特實(shí)驗(yàn)室(WL)是國(guó)際上激光雷達(dá)研究比較先進(jìn)的幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn)室之一。該實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)主要研究?jī)?nèi)容就是常規(guī)武器的自主精確制導(dǎo), 在激光雷達(dá)自動(dòng)尋的彈頭技術(shù)和自主目標(biāo)跟蹤算法研究中一直處于**地位。在尋的技術(shù)中, 一般可采用合成孔徑雷達(dá)(SAR)、紅外成像技術(shù)(I2R)、毫米波雷達(dá)(MMW)和激光雷達(dá)(LADAR)。目前他們主要研究工作于1μm 的二極管泵浦固體激光雷達(dá)系統(tǒng)。

之后，空載激光掃瞄儀隨即發(fā)展相當(dāng)快速，約從1995年開(kāi)始商業(yè)化，已有10多家廠商生產(chǎn)空載激光掃瞄儀，可選擇的型號(hào)超過(guò)30種（Baltsavias-1999）。研發(fā)空載激光掃瞄儀的原始目的是觀測(cè)多重反射（multiple echoes）的觀測(cè)值，測(cè)出地表及樹(shù)頂?shù)母叨饶Ｐ?。由于其高度自?dòng)化及精確的觀測(cè)成果用空載激光掃瞄儀為主要的DTM生產(chǎn)工具。研發(fā)進(jìn)程美國(guó)諾斯羅普公司為美國(guó)**高級(jí)研究計(jì)劃局研制的ALARMS機(jī)載水雷探測(cè)系統(tǒng)，具有自動(dòng)、實(shí)時(shí)檢測(cè)功能和三維定位能力，定位分辨率高，可以24小時(shí)工作，采用卵形掃描方式探測(cè)水下可疑目標(biāo)。安裝位置：風(fēng)機(jī)機(jī)艙頂端，向前方發(fā)射信號(hào)。

云雷達(dá)通過(guò)發(fā)射35GHz（毫米波）或激光頻段電磁波，接收云粒子反射信號(hào)獲取物理參數(shù) [1] [8]。典型設(shè)備如西安華騰毫米波測(cè)云儀可探測(cè)15km內(nèi)云結(jié)構(gòu)，具備垂直速度檢測(cè)能力 [1] [3]。雙波段云雷達(dá)（WR-KuKa型）則能獲取100km高度內(nèi)的回波強(qiáng)度與極化信息，生成云水含量等二次數(shù)據(jù)產(chǎn)品 [6]。毫米波云雷達(dá)：采用頂空垂直探測(cè)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)垂直云探測(cè)裝備空白，適用于機(jī)場(chǎng)等重點(diǎn)區(qū)域天氣監(jiān)測(cè) [3]2.雙波段云雷達(dá)：實(shí)現(xiàn)多參數(shù)同步觀測(cè)，2024年應(yīng)用于烏魯木齊沙漠氣象研究 [6]在2025年烏蒙山區(qū)測(cè)試中，凝凍天氣下數(shù)據(jù)連續(xù)性達(dá)100%，遠(yuǎn)超激光雷達(dá)的60%。吳中區(qū)國(guó)內(nèi)毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)質(zhì)量

通過(guò)測(cè)量發(fā)射信號(hào)與回波的時(shí)間差（飛行時(shí)間）計(jì)算距離，結(jié)合多普勒效應(yīng)測(cè)速，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)。虎丘區(qū)耐用毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

掃描器進(jìn)行橢圓掃描(20°水平×14°豎直), 掃描速率可從3 ～ 10s 編程。高度角范圍從-3°～ 37°(“-” 表示在翅膀以上)。該系統(tǒng)裝在C130E 飛機(jī)上在中國(guó)湖上空進(jìn)行了飛行測(cè)試, 測(cè)試高度比較大達(dá)58 .727km(17900f t)。測(cè)量風(fēng)速的結(jié)果與用其它方法測(cè)量的結(jié)果非常吻合。C141LADAR 系統(tǒng)也進(jìn)行了飛行測(cè)試, 測(cè)試結(jié)果也很好?？哲姂烟貙?shí)驗(yàn)室***的彈道風(fēng)研究計(jì)劃主要是發(fā)展二極管泵浦、小型化LADA R 系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)包括收發(fā)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、環(huán)境控制、光學(xué)掃描、慣性導(dǎo)航和電源等?；⑶饏^(qū)耐用毫米波測(cè)風(fēng)雷達(dá)設(shè)計(jì)

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