激光测风雷达及其测量方法、装置与流程

本公开涉及激光雷达，尤其涉及激光测风雷达及其测量方法。

背景技术：

1、激光测风雷达是一种用于动力与电气工程、能源科学技术领域的大气探测仪器，具有探测盲区小、精度高、稳定性高、体积小、重量轻等特点，主要应用于空气污染追踪、大气研究、气象气候检测、机场天气探测和风能利用等领域。

2、激光测风雷达以激光器为光源向大气发射脉冲激光，激光与大气气溶胶粒子相互作用产生后向散射，根据雷达距离分辨率要求，使用等距距离门获取回波时域信号的采样数据，再对每个距离门的采样数据进行快速傅立叶变换得到频率估计值，最后根据多谱勒频移公式计算得到径向风速。然而，现有技术中存在激光测风雷达获取的数据不能满足要求的问题。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供激光测风雷达及其测量方法。所述技术方案如下：

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种激光测风雷达的测量方法，包括：

3、设置等距距离门，每个距离门的宽度为n个单位长度；

4、从等距距离门的起始位置位于初始位置开始，循环获取采样数据，其中，每获取一组采样数据，将等距距离门的起始位置向激光射出方向平移一个单位长度，直到获取到n组采样数据之后，将等距距离门的起始位置恢复到初始位置，进行下一次循环；其中，n为大于或等于1的正整数；

5、将n组采样数据按照等距距离门的位置进行拼接；

6、将拼接后的采样数据输出作为测量对象的测量数据。

7、在一个实施例中，所述激光测风雷达包括fpga和上位机，其中：

8、所述fpga循环获取采样数据并上传到上位机；

9、所述上位机接收fpga上传的采样数据进行拼接并将拼接后的采样数据输出。

10、在一个实施例中，所述fpga每获取一组采样数据就将获取的采样数据上传到上位机；所述上位机卷积输出已拼接的采样数据。

11、在一个实施例中，所述上位机卷积输出已拼接的采样数据，包括：

12、上位机每接收到fpga上传的一组采样数据，就将该组采样数据与之前接收到的n-1组采样数据进行拼接并输出。

13、根据本公开实施例的第二方面，提供一种激光测风雷达的测量装置，包括：

14、设置模块，用于设置等距距离门，每个距离门的宽度为n个单位长度；

15、获取模块，用于从等距距离门的起始位置位于初始位置开始，循环获取采样数据，其中，每获取一组采样数据，将等距距离门的起始位置向激光射出方向平移一个单位长度，直到获取到n组采样数据之后，将等距距离门的起始位置恢复到初始位置，进行下一次循环；其中，n为大于或等于1的正整数；

16、拼接模块，用于将n组采样数据按照等距距离门的位置进行拼接；

17、输出模块，用于将拼接后的采样数据输出作为测量对象的测量数据。

18、根据本公开实施例的第三方面，提供一种激光测风雷达的测量装置，包括：

19、处理器；

20、用于存储处理器可执行指令的存储器；

21、其中，所述处理器被配置为：

22、设置等距距离门，每个距离门的宽度为n个单位长度；

23、从等距距离门的起始位置位于初始位置开始，循环获取采样数据，其中，每获取一组采样数据，将等距距离门的起始位置向激光射出方向平移一个单位长度，直到获取到n组采样数据之后，将等距距离门的起始位置恢复到初始位置，进行下一次循环；其中，n为大于或等于1的正整数；

24、将n组采样数据按照等距距离门的位置进行拼接；

25、将拼接后的采样数据输出作为测量对象的测量数据。

26、根据本公开实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。

27、根据本公开实施例的第五方面，提供一种激光测风雷达，包括：

28、fpga，所述fpga用于设置等距距离门，每个距离门的宽度为n个单位长度；从等距距离门的起始位置位于初始位置开始，循环获取采样数据，其中，每获取一组采样数据，将等距距离门的起始位置向激光射出方向平移一个单位长度，直到获取到n组采样数据之后，将等距距离门的起始位置恢复到初始位置，进行下一次循环；其中，n为大于或等于1的正整数；将获取的采样数据上传到上位机；

29、上位机，所述上位机用于将n组采样数据按照等距距离门的位置进行拼接；将拼接后的采样数据输出作为测量对象的测量数据。

30、在一个实施例中，所述fpga用于每获取一组采样数据就将获取的采样数据上传到上位机；所述上位机用于卷积输出已拼接的采样数据。

31、在一个实施例中，所述上位机用于每接收到fpga上传的一组采样数据，就将该组采样数据与之前接收到的n-1组采样数据进行拼接并输出。

32、本发明的技术方案具有以下有益效果：将原本固定位置、固定数量的等距距离门进行平移、循环获取采样数据，由于等距距离门进行了平移，因此总体的测量范围增加，并且，对于相同的时域位置，拼接了多次的采样数据，因此精度增加。这样的测量方案使得测量范围增加、精度增加，可得到更广更精的测风数据。

33、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种激光测风雷达的测量方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光测风雷达包括fpga和上位机，其中：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述上位机卷积输出已拼接的采样数据，包括：

5.一种激光测风雷达的测量装置，其特征在于，包括：

6.一种激光测风雷达的测量装置，其特征在于，包括：

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求1所述方法的步骤。

8.一种激光测风雷达，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的激光测风雷达，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的激光测风雷达，其特征在于，所述上位机用于每接收到fpga上传的一组采样数据，就将该组采样数据与之前接收到的n-1组采样数据进行拼接并输出。

技术总结
本公开是关于激光测风雷达及其测量方法、装置。该方法包括：设置等距距离门，每个距离门的宽度为n个单位长度；从等距距离门的起始位置位于初始位置开始，循环获取采样数据，其中，每获取一组采样数据，将等距距离门的起始位置向激光射出方向平移一个单位长度，直到获取到n组采样数据之后，将等距距离门的起始位置恢复到初始位置，进行下一次循环；其中，n为大于或等于1的正整数；将n组采样数据按照等距距离门的位置进行拼接；将拼接后的采样数据输出作为测量对象的测量数据。

技术研发人员：梁维聪
受保护的技术使用者：东莞市中科原子精密制造科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13