基于相干多普勒激光雷达的风雨同时探测

杨利霞

基于相干多普勒激光雷达的风雨同时探测

2 b1 j( d+ N' C/ }
, R5 A; W+ E. }0 |6 j5 `
$ Q6 L% V$ A! i5 Y. d! v; F1 }
多普勒测风激光雷达是一种有效的具有高时空分辨率的遥感测风仪器。然而，由于雨滴
反射的干扰信号，在雨天条件下进行精确的风廓线测量是一个挑战，但是这也为探测降雨提供了一
+ I8 ]. {, b% A种可能。在这项工作中，一台垂直指向的 1.5 μm 全光纤相干多普勒激光雷达被应用于风和雨的同时
. v) U( |' X2 w探测。由于相干多普勒激光雷达能够进行精确的频谱测量，因此在下雨天，它可以同时检测到气溶
胶和雨滴的回波信号。具有速度差异的气溶胶和雨滴的回波信号会导致多普勒频谱出现两个峰值，
4 S0 ^  X7 K- ]从而可以根据频谱宽度来识别降雨事件。通过双高斯模型拟合多普勒频谱，可以获得两个速度，分
, z3 B! |* Z0 ~4 o1 m: q& n( V7 a  _别为风速和雨速。与微雨雷达结果的对比验证了多普勒激光雷达探测降雨的能力，同时也降低了多
' j; ~/ ?$ H4 u- x5 Q普勒激光雷达在雨天条件下风速的错误探测概率。
' b3 ^7 N/ X- S
3 Y' T2 S. r1 i* S+ l; M) h* l