量雷达装置的结构的图。该图6所示的实施方式2的风测量雷达装置在图1所示的实施方式I的风测量雷达装置上追加了距离原点校正装置14。其它结构是同样的，标注相同的标号，省略其说明。
[0081]此外，在图6中，利用电气信号缆线这样的电气电路来连接A/D转换器9与距离原点校正装置14之间、距离原点校正装置14与风速运算装置13之间。
[0082]距离原点校正装置14将在通过光开关5选择了没有连接光天线6的通道作为激光的输出目的地的情况下由A/D转换器9获得的电气信号作为距离值原点进行校正。这里，距离值通常将输入至脉冲调制器3的控制信号作为触发信号。与此相对，在距离原点校正装置14中，如图7所示，将与上述触发信号相应的偏移信号输出至风速运算装置13，以使来自没有连接光天线6的通道的输出端面的信号成为距离值原点。
[0083]并且，风速运算装置13根据来自频率偏移分析装置12的频率偏移量，算出相对于距离值原点校正装置14所校正的距离值原点的风速值。
[0084]此外，距离原点校正装置14相当于本发明的“距离原点校正部，其将在通过上述控制部控制为输出激光但不向大气中照射的情况下由上述接收信号取得部取得的接收信号作为距离值原点进行校正”。
[0085]如以上那样，根据该实施方式2，构成为，将控制成输出激光但不向大气中照射而获得的电气信号校正为距离值原点，测量与该距离值原点相应的风速值，因此，能够自动地校正装置组装后的光路长度。另外，即使在光路长度根据温度等进行变化时也能够自动进行校正。
[0086]此外，图6所示的风测量雷达装置示出了采用光开关5作为控制部的结构。但是，不限于此结构，也可以在采用例如图4所示的光闸5b作为控制部的结构或采用图5所示的扫描仪5c以及遮蔽板5d作为控制部的结构中，追加距离原点校正装置14。
[0087]实施方式3.
[0088]图8是示出本发明的实施方式3的风测量雷达装置的结构的图。该图8所示的实施方式3的风测量雷达装置在图1所示的实施方式I的风测量雷达装置上追加了异常检测装置
15。其它的结构是同样的，标注相同的标号，省略其说明。
[0089]此外，在图8中，利用电气信号缆线这样的电气电路来连接噪声谱差分装置11与异常检测装置15之间、异常检测装置15与频率偏移分析装置12之间。
[0090]如图9所示，异常检测装置15根据在通过光开关5选择了没有连接光天线6的通道作为激光的输出目的地的情况下由噪声谱差分装置11获得的信号谱，监视该激光的发送功率以及波谱(谱宽度)，判断异常检测或采用该激光接收到散射光时的接收信号的有效性。另外，在判断为接收信号有效的情况下，保存上述谱宽度，输出至频率偏移运算装置12。
[0091]此外，图9(b)是示出谱宽度的确认方法的一例的图。在图9(b)中，利用基于相关滤波器的峰值搜索来检测峰值频率，利用重心运算或拟合等来检测谱宽度。
[0092]例如，发送功率的异常可假定是光源I的输出降低，另外，谱宽度的异常可假定是光源I的输出降低或噪声混入等。这些异常对于风测量来说，会影响到接收SN比或频率偏移测量精度，结果，影响到风速测量精度。因此，可通过检测这些异常，来实施长期间测量中的有效数据率确保的部件交换等早期对策。
[0093]并且，频率偏移分析装置12在利用异常检测装置15检测出异常的情况下，不对基于相应激光的接收信号进行处理，输出用于使观测者知道异常的异常值。
[0094]此外，异常检测装置15相当于本发明的“异常检测部，其根据在利用上述控制部控制为输出激光但不向大气中照射的情况下由上述接收信号取得部获得的接收信号，监视该激光的发送功率以及波谱，判断异常检测或基于该激光的接收信号的有效性”。
[0095]如以上那样，在该实施方式3中，构成为，根据控制成输出激光但不向大气中照射而获得的接收信号，监视该激光的发送功率以及波谱，判断异常检测或基于该激光的接收信号的有效性，因此，通过分析来自激光的输出端面的反射光的峰值，可判断取得数据的有效性。另外，通过分析上述数据，可进行光源I或各种光学部件的异常检测。
[0096]此外，在图8所示的风测量雷达装置中示出了采用光开关5作为控制部的结构。但是，不限于此结构，可以在采用例如图4所示的光闸5b作为控制部的结构或采用图5所示的扫描仪5c以及遮蔽板5d作为控制部的结构中，追加异常检测装置15。
[0097]另外，在实施方式I?3的风测量雷达装置中，示出了采用光纤作为光路的情况，但也可以由空间传输的光路构成。
[0098]另外，本申请发明在该发明的范围内，在各实施方式的自由组合、各实施方式的任意的构成要素的变形或者各实施方式中可省略任意的构成要素。
[0099]工业上的可利用性
[0100]本发明的风测量雷达装置可实施包含由激光产生的散粒噪声的效果的噪声校正，可无校正误差地实施风速测量，适合应用于风测量雷达装置等。
[0101]标号说明
[0102]I光源，2光分配机，3脉冲调制器，4光循环器，5光开关，5b光闸，5c扫描仪，5d遮蔽板，6光天线，7光耦合器，8光接收机，9模拟-数字转换器(A/D转换器)，10高速傅里叶分析装置(FFT装置)，11噪声谱差分装置，12频率偏移分析装置，13风速运算装置，14距离原点校正装置，15异常检测装置，111噪声谱存储部，112频率差分部。
【主权项】
1.一种风测量雷达装置，其具备: 输出部，其输出激光； 收发部，其向大气中照射由所述输出部输出的激光，接收与该激光相应的散射光； 接收信号取得部，其对由所述输出部输出的激光以及借助于所述收发部获得的光进行外差探测，获得接收信号； 控制部，其控制所述收发部； 存储部，其将在通过所述控制部控制成输出激光但不向大气中照射的情况下由所述接收信号取得部获得的接收信号作为噪声信号进行存储； 频率差分部，其从在通过所述控制部控制成向大气中照射激光的情况下由所述接收信号取得部获得的接收信号中，在频域内减去所述存储部所存储的噪声信号；以及 风速测量部，其根据所述频率差分部的差分结果，测量风速值。2.根据权利要求1所述的风测量雷达装置，其特征在于， 该风测量雷达装置具备距离原点校正部，该距离原点校正部将通过所述控制部控制成输出激光但不向大气中照射的情况下由所述接收信号取得部获得的接收信号作为距离值原点进行校正， 所述风速测量部测量相对于由所述距离原点校正部校正的距离值原点的风速值。3.根据权利要求1所述的风测量雷达装置，其特征在于， 该风测量雷达装置具备异常检测部，该异常检测部根据在通过所述控制部控制成输出激光但不向大气中照射的情况下由所述接收信号取得部获得的接收信号，监视该激光的发送功率以及波谱，判断异常检测或基于该激光的接收信号的有效性。
【专利摘要】本发明具备：输出部(光源(1)以及脉冲调制器(3))，其输出激光；收发部(光天线(6))，其向大气中照射由输出部输出的激光，接收与该激光相应的散射光；接收信号取得部(光接收机(8)、A/D转换器(9)以及FFT装置(10))，其对激光以及借助于收发部获得的光进行外差探测，获得接收信号；控制部(光开关(5))，其控制收发部；存储部(噪声谱存储部(111))，其将在控制成输出激光但不向大气中照射的情况下获得的接收信号作为噪声信号进行存储；频率差分部(频率差分部(112))，其从在控制成向大气中照射激光的情况下获得的接收信号中减去噪声信号；和风速测量部(频率偏移分析装置(12)以及风速运算装置(13))，其根据差分结果来测量风速值。
【IPC分类】G01S17/58, G01S17/95, G01P5/00, G01W1/00
【公开号】CN105637383
【申请号】CN201380080122
【发明人】今城胜治, 小竹论季, 龟山俊平, 安藤俊行
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2013年10月11日
【公告号】WO2015052839A1