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申请/专利权人：珠海光恒科技有限公司

摘要：本发明旨在提供一种能直接对雷达对应测量高度的数据进行标定、有效提高雷达的稳定性和可靠性的三维多普勒激光测风雷达标定方法。本发明方法包括以下步骤：a.安装固定好雷达，调整好指北和水平方向；b.固定雷达的仰角，设定雷达方位角及雷达转台的旋转步长，开始VAD扫描；c.经过测量后，对扫描数据进行分析，使用余弦函数对测量数据进行拟合，得到对应的风速风向信息，分析其在同一高度层风速风向变化情况，以判断雷达的稳定性，稳定性足够时，完成标定，当稳定性不足时，则转到步骤d；d.将雷达功率进行衰减到极限距离得到信噪比，使用飞轮对雷达进行标定，从而达到出厂要求。本发明应用于激光雷达技术领域。

主权项：1.一种三维多普勒激光测风雷达标定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，a.安装固定好雷达，调整好指北和水平方向；b.固定雷达的仰角，设定雷达方位角及雷达转台的旋转步长，开始VAD扫描；c.经过测量后，对扫描数据进行分析，使用余弦函数对测量数据进行拟合，得到对应的风速风向信息，根据风速风向信息分析在同一高度层风速风向的变化情况，根据分析得到的风速风向的变化情况来判断雷达的稳定性，当稳定性达到设定要求时，完成标定；当稳定性不足时，则转到步骤d；d.将雷达功率进行衰减到极限距离得到信噪比，使用用于雷达径向风速标定的飞轮对雷达进行标定，从而达到出厂要求；所述步骤c的具体步骤为：根据三维多普勒激光测风雷达转台的旋转步长，计算径向风速分解为三个方向的分量和指向角度之间的关系为： （1），其中u是东向风速分量，v是北向风速分量，w是垂直水平向上，i为雷达转台的旋转次数，为方位角，为俯仰角，式（1）简写为： （2），其中为水平风速，为风向，在短时间内风速和风向都不变的假设前提条件下，通过最小二乘法拟合得到风速、风向和垂直气流，通过相关系数r2和平均绝对误差MAE来判断测量数据质量与信噪比之间的关系，判断雷达的稳定性，以及是否满足测量距离；在对雷达的精度和探测距离的要求不同的应用场景中，通过设定以上两个参数的阈值从而确定雷达的探测精度及对应探测的范围；所述步骤d的具体步骤为：对雷达径向风速进行标定，将雷达的激光能量衰减到极限距离得出对应的信噪比：设激光雷达探测到的径向速度为，该径向速度为在所述飞轮表面和激光束的交点投影到光束方向上的飞轮圆周速度，径向速度为： （3），其中，V飞轮是飞轮的圆周速度，是掠角，是光束倾角，是角频率，是飞轮的半径；根据径向速度设置驱动飞轮的电机转速并使用式3计算出对应的理论风速，由于存在测量误差，对激光测风雷达一段时间内的测量结果取均值后与飞轮的值进行对比，使用一阶函数： 4，对应的测量结果为： 5，其中，k为修正系数斜率，b3为修正系数截距，修正后的测量数据为v=kv雷达+b3；对测量结果使用最小二乘法进行修正，即实现对进行三维多普勒激光测风雷达径向风速进行标定。

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