激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)完整版課件

激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)大氣風(fēng)場數(shù)據(jù)獲得的手段地球外表觀測系統(tǒng)地面、海面、風(fēng)散射儀等，只能提供外表大氣層的數(shù)據(jù)高空單層大氣觀測系統(tǒng)機(jī)載和星載的云圖變化的風(fēng)場推算數(shù)據(jù)，該方式覆蓋范圍受限高空多層大氣觀測系統(tǒng)無線電探空儀和衛(wèi)星探測器，無線電探空儀能夠提供風(fēng)場的垂直分布情況，但是它主要是在北半球的陸地，很難給出大覆蓋范圍的觀測數(shù)據(jù)大氣風(fēng)場數(shù)據(jù)獲得的手段地球外表觀測系統(tǒng)激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)特點優(yōu)勢：〔與其它方式比較〕空間分辨率高〔角分辨率rad量級〕時間分辨率高高測量精度〔低對流層<1m/s，中高層<3m/s〕覆蓋范圍大〔全球范圍〕，適合星載平臺全球的分子散射測量：尤其在海洋或南半球氣溶膠散射測量：在低大氣層和陸地上空劣勢：適合晴天工作，大氣穿透能力差〔不適合霧、雨、雪天〕近地面水平作用距離有限〔由于大氣衰減〕激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)特點優(yōu)勢：〔與其它方式比較〕非相干DIALCO2脈沖激光器發(fā)展二極管泵浦單頻可更換惡劣條件長壽命2m1m大氣層:低層高層相干測風(fēng)X3非相干測風(fēng)OPO泵浦非相干DIALO3高精度高分辨率低對流層和云全球范圍中分辨率中精度中高層大氣0.30-0.32mm相干海洋、河流表面流速高功率激光測高儀混合型激光雷達(dá)0.355mm共性問題全球激光雷達(dá)探測戰(zhàn)略〔1〕非相干脈沖激光器發(fā)展二極管泵浦2m1m大氣層:相干測全球激光雷達(dá)探測戰(zhàn)略〔2〕全球激光雷達(dá)探測戰(zhàn)略〔2〕WMO的全球風(fēng)測量技術(shù)指標(biāo)單位理想要求最低要求邊界層對流層平流層低對流層高對流層平流層垂直范圍km0-22-1616-300-55-1616-20垂直分辨率km0.10.52.051010風(fēng)分布數(shù)/hour30,000100風(fēng)分布間距km50>500時間采樣hour312測量精度m/s1.51.52555水平積分區(qū)域km5050WMO的全球風(fēng)測量技術(shù)指標(biāo)單位理想要求最低要求邊界層對流層平激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)開展趨勢工作波段趨向短波長探測方式

相干外差探測

非相干直接探測工作波長10mm2mm1.5mm1.06mm532nm355nm激光器狀態(tài)CO2激光器Tm:YLuAGTmHo:YAGRaman激光器OPO-Nd:YAGEr激光器Nd:YAG倍頻Nd:YAG可見光三倍頻Nd:YAG優(yōu)點寬帶探測可調(diào)諧本振相干非相干最佳的激光技術(shù)硅探測器分子散射探測對象MieMieMieMieMieRayleighMieRayleigh激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)開展趨勢工作波段趨向短波長探測方式相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)的分類直探式（相對強(qiáng)度檢測）邊緣技術(shù)單邊緣、雙邊緣條紋技術(shù)環(huán)形條紋、直列條紋分子吸收技術(shù)I2分子吸收相干式（直接頻率檢測FFT）外差技術(shù)本振光與信號光自差技術(shù)多頻率發(fā)射光本身超外差技術(shù)本振光與多頻率信號光激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)的分類直探式（相對強(qiáng)度檢測）大氣分子或氣溶膠散射產(chǎn)生的多普勒頻移根據(jù)動量守恒和能量守恒定理：大氣分子或氣溶膠散射產(chǎn)生的多普勒頻移：對于前向散射

對于后向散射

大氣分子或氣溶膠散射產(chǎn)生的多普勒頻移根據(jù)動量守恒和能量守恒原子吸收產(chǎn)生的多普勒頻移原子共振吸收頻率為：

根據(jù)動量守恒和能量守恒定理：多普勒頻移為：

原子吸收截面由于多普勒頻移而展寬：

原子吸收產(chǎn)生的多普勒頻移原子共振吸收頻率為：根據(jù)動量守恒和對于原子自發(fā)輻射有：

根據(jù)動量守恒和能量守恒定理：多普勒頻移：

自發(fā)輻射光子與紊亂光子之間的多普勒頻移：

在后向散射情況下，其多普勒頻移：

對于原子自發(fā)輻射有：根據(jù)動量守恒和能量守恒定理：多普勒頻移相干探測測風(fēng)技術(shù)原理：假設(shè)本振光頻率fLO、激光脈沖發(fā)射頻率f0=fLO+foffset、信號回波頻率fsig=f0+f，則在光混頻后得到和頻和差頻，即這時探測器只能響應(yīng)低頻部分，即中頻信號：散射信號在窄帶濾波時變得很強(qiáng)精度：原則上沒有偏差測量準(zhǔn)確性：不決定于風(fēng)速相干探測測風(fēng)技術(shù)原理：假設(shè)本振光頻率fLO、激光脈沖發(fā)射頻率直接探測測風(fēng)技術(shù)原理：不使用本振光進(jìn)行解調(diào)，直接使用光頻鑒頻器或光譜分析儀，將多普勒頻移轉(zhuǎn)變成光強(qiáng)/光功率的變化，或轉(zhuǎn)化成光強(qiáng)/光功率的空間分布；光頻譜分辨儀器主要采用以下三種類型：（1）原子吸收線，例如Na、K和Fe，使用全部共振吸收譜線（2）邊緣濾波器，利用分子吸收線邊緣發(fā)射（如I2吸收線），或光干涉儀（如F-P標(biāo)準(zhǔn)具）邊緣發(fā)射（3）光干涉儀條紋圖像(Fringepatternimaging)（4）主要思路：光強(qiáng)變化率頻移徑向速度；

光強(qiáng)變化量頻移徑向速度；

光強(qiáng)空間分布頻移徑向速度；直接探測測風(fēng)技術(shù)原理：不使用本振光進(jìn)行解調(diào)，直接使用光頻鑒頻原子吸收線：頻率分析器光強(qiáng)變化率與風(fēng)速和溫度變化曲線原子吸收線：頻率分析器光強(qiáng)變化率與風(fēng)速和溫度變化曲線單邊緣濾波器：頻率分析器單邊緣濾波器：頻率分析器雙邊緣濾波器：頻率分析器雙邊緣濾波器：頻率分析器條紋圖像：頻率分析器高分辨率光干涉儀產(chǎn)生空間輻照度分布，亦即代表接收面信號光譜平均頻率利用其中一個圖樣估計，即鎖定峰值照度，計算照度分布的一階統(tǒng)計量，類似于被動干涉儀，利用同心環(huán)直徑確定頻移條紋圖像：頻率分析器高分辨率光干涉儀產(chǎn)生空間輻照度分布，亦即矢量風(fēng)速反演方法矢量風(fēng)速V(u,v,w)是少需要三個獨(dú)立的徑向速度估計理想情況下：矢量風(fēng)速應(yīng)該在空間某一點同時測量出它的三個方向的速度值，即至少需要三部激光雷達(dá)系統(tǒng)實際情況下：確定風(fēng)場的水平方向，利用激光雷達(dá)的掃描技術(shù)確定風(fēng)速的矢量。常用以下兩種掃描技術(shù)：速度方位顯示掃描技術(shù)(Velocity-azimuth-display,VAD)，即激光雷達(dá)光束以固定傾角進(jìn)展圓錐形掃描多普勒光束定向擺動掃描技術(shù)(Doppler-Beam-Swinging，DBS)，即點激光雷達(dá)光束垂直指向并向東傾斜和向北傾斜矢量風(fēng)速反演方法矢量風(fēng)速V(u,v,w)是少需要三個多普勒激光雷達(dá)掃描技術(shù)：在底部，VAD掃描；在上部，DRS掃描多普勒激光雷達(dá)掃描技術(shù)：在底部，VAD掃描；在上部，DRS掃VAD掃描矢量風(fēng)場反演對于VAD掃描：仰角是常量，方位角是變量，徑向速度vR是測量量，(u,v,w)滿足下式：徑向速度vR可以由v、u和w組成，緯度風(fēng)速分量usincos,子午線速度分量vcoscos,垂直速度分量wsin,-方位角，向北順時針，仰角。上式還可表示為：a：補(bǔ)償量，b:振幅，max周相位移動VAD掃描矢量風(fēng)場反演對于VAD掃描：仰角是常量，方位激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)完整版課件DBS掃描矢量風(fēng)場反演-天頂角VRZ,VRE,VRN

分別是徑向速度垂直、東向傾斜和北向傾斜分量DBS掃描矢量風(fēng)場反演-天頂角VRZ,VRE,VR改進(jìn)型DBS掃描矢量風(fēng)場反演激光雷達(dá)波束分別是垂直向、向北、向東、向南和向西VR>0,w>0,u>0,v>0改進(jìn)型DBS掃描矢量風(fēng)場反演激光雷達(dá)波束分別是垂直向、向北、相干激光測風(fēng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)Masteroscillator(MO)是穩(wěn)定單頻連續(xù)激光器。移頻器(AO-M)使發(fā)射光束產(chǎn)生固定頻偏。后向散射信號與MO混頻產(chǎn)生差頻信號，其中包含散射體多普勒效應(yīng)的徑向速度。相干激光測風(fēng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)Masteroscillator(M相干激光測風(fēng)雷達(dá)波長選擇

原那么上，相干激光測風(fēng)雷達(dá)可以選擇任意波長，只要其不在共振吸收峰上。氣溶膠〔米氏散射〕散射與分子散射〔瑞利散射〕相比，在頻譜分析上更有優(yōu)勢。分子散射截面與-4成比例，氣溶膠散射與-2或+1成比例。優(yōu)勢選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL，可以同時利用分子散射和氣溶膠散射。長波長可以減小分子散射，一般相干激光測風(fēng)雷達(dá)的波長選擇在1~11m相干激光測風(fēng)雷達(dá)波長選擇原那么上，相干激光測風(fēng)雷達(dá)可以選擇MOPA與SOPA發(fā)射機(jī)比較種子注入再生放大和功率放大激光器“SOPAisinjection-seededslaveoscillatorandpoweramplifier〞種子激光是低功率的單頻連續(xù)激光器再生放大器是高功率調(diào)Q脈沖激光器主振蕩和功率放大激光器MOPAismasteroscillatorandpoweramplifier.對于相干探測，發(fā)射機(jī)必須有非常窄的帶寬〔如1MHz〕對于脈沖發(fā)射，必須有比較長的脈沖寬度，以便改善非常有限的頻譜寬度。MOPA與SOPA發(fā)射機(jī)比較種子注入再生放大和功率放大NOAAmini-MOPACO2CoherentLidar

NOAAmini-MOPACO2CoherentLiNOAAHRDL(ASOPALidar)

NOAAHRDL(ASOPALidar)直接探測激光測風(fēng)雷達(dá)構(gòu)造發(fā)射機(jī):必須是單頻激光器（穩(wěn)頻窄線寬），如倍頻532nm、三倍頻355nm或四倍頻266nm;接收機(jī)：如果測量精度為1m/s，則頻率分辨率=2v/=5.6MHz（對于532nm)直接探測激光測風(fēng)雷達(dá)構(gòu)造發(fā)射機(jī):必須是單頻激光器（穩(wěn)頻窄線激光雷達(dá)的后向散射信號光子探測器頻率發(fā)射激光接收信號多普勒頻移信號譜分析儀時間接收信號發(fā)射激光卷云大氣粒子風(fēng)矢量激光器天線激光雷達(dá)的后向散射信號光子探測器頻率發(fā)射激光接收信號多普勒頻時間－空間的對應(yīng)關(guān)系時間t距離r接收信號強(qiáng)度發(fā)射激光脈沖卷云tr頻率發(fā)射激光接收信號多普勒頻移信號Dnd時間－空間的對應(yīng)關(guān)系時間t接收信號強(qiáng)度發(fā)射激光脈沖卷云t后向散射信號的頻譜

分子散射譜寬度～3.0GHz

氣溶膠散射譜寬度～發(fā)射激光譜寬度（約90MHz）后向散射信號的頻譜分子散射譜寬度～3.0GHz雙F-P標(biāo)準(zhǔn)具多普勒檢測雙F-P標(biāo)準(zhǔn)具多普勒檢測Mie散射和分子散射速度測量中心n10

中心n20

雙通道F-P標(biāo)準(zhǔn)具

探測器探測器中心n10

中心n20

雙通道F-P標(biāo)準(zhǔn)具

探測器探測器Mie散射和分子散射速度測量中心n10中心n20雙通道FNASA/Goddard車載測風(fēng)激光雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)激光器：波長355nm脈沖能量70mJ重復(fù)頻率50Hz望遠(yuǎn)鏡：口徑FOV45cm0.2mrad掃描方式XY雙軸半空間測量范圍1.8~35km距離分辨率0.25km@<3km1km@>3kmNASA/Goddard車載測風(fēng)激光雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)激光MAC地基測風(fēng)激光雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)激光器：波長355nm,532nm脈沖能量400mJ重復(fù)頻率10Hz望遠(yuǎn)鏡：口徑50cm掃描方式經(jīng)緯儀平臺測量范圍距離分辨率0.5~20km0.25kmMAC地基測風(fēng)激光雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)激光器：波長355nm法國OHP觀測站參數(shù)指標(biāo)激光器：波長532nm脈沖能量330mJ重復(fù)頻率30Hz望遠(yuǎn)鏡：口徑FOV450cm0.1mrad掃描方式固定(3＋1)方位測量范圍距離分辨率8~55km0.15km法國OHP觀測站參數(shù)指標(biāo)激光器：波長532nm脈沖能ESA/ADM—Aeolus全球激光測風(fēng)雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)衛(wèi)星軌道高度平均400km軌道類型極間太陽同步俯角35有效天線口徑1.1m工作波長355nm發(fā)射機(jī)功率13W@100Hz高度范圍(米+瑞利)-1~26.5km(可擴(kuò)展)垂直分辨率1km(可調(diào))水平積分長度3.5km(可調(diào))信號處理距離50kmESA/ADM—Aeolus全球激光測風(fēng)雷達(dá)參數(shù)指歐洲航天局的ALADIN方案

ALADIN(AtmosphericLaserDopplerLidarINstrument)

紫外波段激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)

2007年發(fā)射全球三維風(fēng)場輪廓測量，滿足將來全球觀測系統(tǒng)（GOS）的要求進(jìn)一步研究高級大氣模型，對大氣進(jìn)行更深入的分析和研究

2005年12月21日進(jìn)行首次飛行實驗，機(jī)載系統(tǒng)的正確性，同時還要采集數(shù)據(jù)以檢驗算法。這次的飛行活動，還將為下一次，2007年初更加深入更加全面的飛行實驗打下基礎(chǔ)。歐洲航天局的ALADIN方案ALADIN(AtmospALADIN工作示意圖ALADIN工作示意圖ALADIN裝調(diào)局部照片ALADIN裝調(diào)局部照片相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)〔1〕相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)經(jīng)歷了三個開展階段：10.6m(CO2)相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)1.06m(YAG)相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)2m(Tm:YAG,Tm,Ho:YLF〕相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)〔1〕相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)經(jīng)歷了技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)10.6脈沖能量(mJ)10脈沖寬度(ns)2000脈沖重復(fù)頻率(Hz)100掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)150距離分辨率0.05徑向速度精度(m/s)1最遠(yuǎn)作用距離(km)4洛-馬公司機(jī)載CO2相干激光多普勒雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)10.6脈沖能量(mJ)10脈沖CLAWS-YAG相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)1.06YAG脈沖能量(mJ)1000脈沖寬度(ns)8脈沖重復(fù)頻率(Hz)10掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)200徑向速度精度(m/s)1最遠(yuǎn)作用距離(km)271993年CLAWS(CoherentAtmosphericWindSounder)已裝備肯尼迪航天中心CLAWS-YAG相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長CLAWS-YAG原理光路圖CLAWS-YAG原理光路圖激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)完整版課件2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)〔1〕2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)的優(yōu)勢LD泵浦2m激光器，小型化相干激光雷達(dá)理想光源之一2m，大氣窗口，大氣透過率，優(yōu)于傳統(tǒng)的1.06mYAG激光器和10.6mCO2激光器與藍(lán)綠或紫外直探式激光測風(fēng)雷達(dá)相比，2m紅外波段，人眼安全(1.4以上)

，軍事保密性強(qiáng)脈沖外差體制，較容易能實現(xiàn)高靈敏度、高精度大氣風(fēng)場探測2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)〔1〕2m相干激光多普勒測風(fēng)雷2m激光器的研究現(xiàn)狀單摻雜2m激光器〔室溫，低能量〕Tm:YAG〔釔鋁石榴石〕Tm:LuAG〔镥鋁石榴石〕雙摻雜2m激光器〔低溫，高能量〕Tm,Ho:YAG〔釔鋁石榴石〕Tm,Ho:YLF〔氟化釔鋰〕激光器Tm,Ho:GdVO4〔釩酸釓)Tm,Ho:LuAG〔镥鋁石榴石〕Tm,Ho:LuLF〔氟化镥鋰〕Tm,Ho:KLF；Tm,Ho:GLFTm激光器泵浦Ho激光器2m激光器的研究現(xiàn)狀單摻雜2m激光器〔室溫，低能量〕室溫下LuLF和YLF性能比較反射率LuLFYLF閾值(J)斜率閾值(J)斜率0.980.940.900.820.41240.45470.17310.14850.17760.19310.17310.14850.47270.51620.56530.66370.14510.15180.14760.1114材料閾值(J)斜率一般模式調(diào)QLuLF0.610.1220.041YLF0.690.1190.039室溫下LuLF和YLF性能比較反射率LuLFYLF閾值(J)幾種Tm,Ho雙摻雜激光物質(zhì)比較YLF5%Tm,0.5%HoLuAG5%Tm,0.5%HoGdVO43%Tm,0.3%HoLuLF5%Tm,0.5%Ho閾值斜率效率輸出能量116mJ7.3%15.7mJ151mJ10.8%20.0mJ151mJ12.1%24.1mJ132mJ12.6%26.8mJ幾種Tm,Ho雙摻雜激光物質(zhì)比較YLFLuAGGdVO4LNASALaRCJirongYU博士的工作NASALaRCJirongYU博士的工作NASALaRCJirongYU博士的工作NASALaRCJirongYU博士的工作激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)完整版課件1995年10陣列LD-3.6J22路冷卻2002年6陣列LD-3.6J8路冷卻2003年6陣列LD-3.6J4路冷卻2004年6陣列LD-3.6J1995年2002年2003年2004年2m種子激光器技術(shù)微腔耦合腔標(biāo)準(zhǔn)具單向環(huán)形腔2m種子激光器技術(shù)微腔耦合腔標(biāo)準(zhǔn)具單向環(huán)形腔2m激光泵浦技術(shù)縱向（端面）泵浦技術(shù)泵浦光與激光振蕩模式匹配能量利用率高，光束質(zhì)量好耦合效率高，連續(xù)泵浦，高重頻橫向（側(cè)面）泵浦技術(shù)耦合光學(xué)系統(tǒng)簡單泵浦光注入能量大，高能量輸出模式匹配不佳，耦合效率低；脈沖泵浦，重頻低2m激光泵浦技術(shù)縱向（端面）泵浦技術(shù)2m激光調(diào)Q脈沖技術(shù)M4M1M3M2Q-SwitchEtalonTm,Ho:YLF四鏡環(huán)形腔結(jié)構(gòu)2m激光調(diào)Q脈沖技術(shù)M4M1M3M2Q-SwitchEta2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)1990年美國相干技術(shù)公司(CTI)研制出世界上第一臺2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)2001年“NOSA〞TODWL(TwinOtterDopplerWindLidar)〔2001NOSA海軍機(jī)載〕GWOLF(GroundbasedwindObservingLidarFacility)2001年NASA的VALIDAR(ValidationLIDAR)WinTrace〔美國CTI相干公司開發(fā)的商用機(jī)型〕JEM-CDL(JapaneseExperimentModule-CoherentDopplerLidar)(NASA與日本航天局國際空間站〕2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)1990年美國相干技術(shù)公司(CTTODWL相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)2.05脈沖能量(mJ)2~3脈沖寬度(ns)500脈沖重復(fù)頻率(Hz)200掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)100距離分辨率(m)50~100徑向速度精度(m/s)1最遠(yuǎn)作用距離(km)10~15TODWL相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)GWOLF相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)2.05（人眼安全）脈沖能量(mJ)2-3脈沖重復(fù)頻率(Hz)500掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)(±120；±30)/10cm距離分辨率(m)0.5徑向速度精度(m/s)0.05風(fēng)速分量精度(m/s)0.1,30度VAD和LADSA最遠(yuǎn)作用距離(km)10GWOLF相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)VILIDAR相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長（m）2.05（人眼安全）脈沖能量（mJ）50-150脈沖重復(fù)頻率(Hz）5~10掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)100距離分辨率（m）0.5徑向速度精度（m/s）0.05風(fēng)速分量精度（m/s）0.1,采用30度VAD和LADSA最遠(yuǎn)作用距離(km)25VILIDAR相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長（WinTrace相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)(1)WinTrace相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)(1)WinTrace相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)(2)WinTrace相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)(2)WinTrace原理光路圖WinTrace原理光路圖技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)脈沖重復(fù)頻率500Hz±10Hz脈沖能量2mJ脈沖寬度500ns系統(tǒng)效率>10%波長2022.5nm(Tm:YAG)孔徑10cm距離分辨率100m最大不模糊徑向速度±20ms-1±40ms-1(擴(kuò)展)探測距離400m~10km掃描系統(tǒng)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)孔徑11.6cm方位范圍360度俯仰范圍0-180度最大掃描速度20度/分鐘定位精度±0.1度位置分辨率±0.01度位置重復(fù)率±0.05度WinTrace相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)(3)雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)掃描系統(tǒng)參數(shù)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)脈沖重復(fù)頻率500Hz±10Hz脈沖能量2JEM-CDL相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)2.051YLF脈沖能量(mJ)2000脈沖寬度(ns)800脈沖重復(fù)頻率(Hz)10掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)200徑向速度精度(m/s)1~2,3~4JEM-CDL相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(種子注入再生放大和功率放大激光器CLAWS-YAG原理光路圖掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)Tm,Ho:YLF全球三維風(fēng)場輪廓測量，滿足將來全球觀測系統(tǒng)（GOS）的要求掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)Tm激光器泵浦Ho激光器NASA/Goddard車載測風(fēng)激光雷達(dá)根據(jù)動量守恒和能量守恒定理：泵浦光注入能量大，高能量輸出光頻譜分辨儀器主要采用以下三種類型：2m(Tm:YAG,Tm,Ho:YLF〕相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)雙摻雜2m激光器〔低溫，高能量〕2m激光調(diào)Q脈沖技術(shù)Tm,Ho:YAG〔釔鋁石榴石〕（2）邊緣濾波器，利用分子吸收線邊緣發(fā)射（如I2吸收線），或光干涉儀（如F-P標(biāo)準(zhǔn)具）邊緣發(fā)射6MHz（對于532nm)微脈沖相干多普勒激光雷達(dá)原理微脈沖相干多普勒激光雷達(dá)原理N個脈沖積累;相干積累時間為T.

分辨率為：t/T

種子注入再生放大和功率放大激光器微脈沖相干多普勒激光雷達(dá)原理本振光線寬本振光線寬風(fēng)向的判別外差信號：外差信號正交解調(diào)：低通濾波：風(fēng)向的判別外差信號：外差信號正交解調(diào)：低通濾波：距離—多普勒模糊

利用調(diào)焦和編碼減小速度模糊問題距離—多普勒模糊利用調(diào)焦和編碼減小速度模糊問題與距離相關(guān)的回波功率~1detectedphotonperpulseperrangegateOverallsystemM2~1.3與距離相關(guān)的回波功率~1detectedphoton激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)完整版課件72激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)大氣風(fēng)場數(shù)據(jù)獲得的手段地球外表觀測系統(tǒng)地面、海面、風(fēng)散射儀等，只能提供外表大氣層的數(shù)據(jù)高空單層大氣觀測系統(tǒng)機(jī)載和星載的云圖變化的風(fēng)場推算數(shù)據(jù)，該方式覆蓋范圍受限高空多層大氣觀測系統(tǒng)無線電探空儀和衛(wèi)星探測器，無線電探空儀能夠提供風(fēng)場的垂直分布情況，但是它主要是在北半球的陸地，很難給出大覆蓋范圍的觀測數(shù)據(jù)大氣風(fēng)場數(shù)據(jù)獲得的手段地球外表觀測系統(tǒng)激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)特點優(yōu)勢：〔與其它方式比較〕空間分辨率高〔角分辨率rad量級〕時間分辨率高高測量精度〔低對流層<1m/s，中高層<3m/s〕覆蓋范圍大〔全球范圍〕，適合星載平臺全球的分子散射測量：尤其在海洋或南半球氣溶膠散射測量：在低大氣層和陸地上空劣勢：適合晴天工作，大氣穿透能力差〔不適合霧、雨、雪天〕近地面水平作用距離有限〔由于大氣衰減〕激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)特點優(yōu)勢：〔與其它方式比較〕非相干DIALCO2脈沖激光器發(fā)展二極管泵浦單頻可更換惡劣條件長壽命2m1m大氣層:低層高層相干測風(fēng)X3非相干測風(fēng)OPO泵浦非相干DIALO3高精度高分辨率低對流層和云全球范圍中分辨率中精度中高層大氣0.30-0.32mm相干海洋、河流表面流速高功率激光測高儀混合型激光雷達(dá)0.355mm共性問題全球激光雷達(dá)探測戰(zhàn)略〔1〕非相干脈沖激光器發(fā)展二極管泵浦2m1m大氣層:相干測全球激光雷達(dá)探測戰(zhàn)略〔2〕全球激光雷達(dá)探測戰(zhàn)略〔2〕WMO的全球風(fēng)測量技術(shù)指標(biāo)單位理想要求最低要求邊界層對流層平流層低對流層高對流層平流層垂直范圍km0-22-1616-300-55-1616-20垂直分辨率km0.10.52.051010風(fēng)分布數(shù)/hour30,000100風(fēng)分布間距km50>500時間采樣hour312測量精度m/s1.51.52555水平積分區(qū)域km5050WMO的全球風(fēng)測量技術(shù)指標(biāo)單位理想要求最低要求邊界層對流層平激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)開展趨勢工作波段趨向短波長探測方式

相干外差探測

非相干直接探測工作波長10mm2mm1.5mm1.06mm532nm355nm激光器狀態(tài)CO2激光器Tm:YLuAGTmHo:YAGRaman激光器OPO-Nd:YAGEr激光器Nd:YAG倍頻Nd:YAG可見光三倍頻Nd:YAG優(yōu)點寬帶探測可調(diào)諧本振相干非相干最佳的激光技術(shù)硅探測器分子散射探測對象MieMieMieMieMieRayleighMieRayleigh激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)開展趨勢工作波段趨向短波長探測方式相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)的分類直探式（相對強(qiáng)度檢測）邊緣技術(shù)單邊緣、雙邊緣條紋技術(shù)環(huán)形條紋、直列條紋分子吸收技術(shù)I2分子吸收相干式（直接頻率檢測FFT）外差技術(shù)本振光與信號光自差技術(shù)多頻率發(fā)射光本身超外差技術(shù)本振光與多頻率信號光激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)的分類直探式（相對強(qiáng)度檢測）大氣分子或氣溶膠散射產(chǎn)生的多普勒頻移根據(jù)動量守恒和能量守恒定理：大氣分子或氣溶膠散射產(chǎn)生的多普勒頻移：對于前向散射

對于后向散射

大氣分子或氣溶膠散射產(chǎn)生的多普勒頻移根據(jù)動量守恒和能量守恒原子吸收產(chǎn)生的多普勒頻移原子共振吸收頻率為：

根據(jù)動量守恒和能量守恒定理：多普勒頻移為：

原子吸收截面由于多普勒頻移而展寬：

原子吸收產(chǎn)生的多普勒頻移原子共振吸收頻率為：根據(jù)動量守恒和對于原子自發(fā)輻射有：

根據(jù)動量守恒和能量守恒定理：多普勒頻移：

自發(fā)輻射光子與紊亂光子之間的多普勒頻移：

在后向散射情況下，其多普勒頻移：

對于原子自發(fā)輻射有：根據(jù)動量守恒和能量守恒定理：多普勒頻移相干探測測風(fēng)技術(shù)原理：假設(shè)本振光頻率fLO、激光脈沖發(fā)射頻率f0=fLO+foffset、信號回波頻率fsig=f0+f，則在光混頻后得到和頻和差頻，即這時探測器只能響應(yīng)低頻部分，即中頻信號：散射信號在窄帶濾波時變得很強(qiáng)精度：原則上沒有偏差測量準(zhǔn)確性：不決定于風(fēng)速相干探測測風(fēng)技術(shù)原理：假設(shè)本振光頻率fLO、激光脈沖發(fā)射頻率直接探測測風(fēng)技術(shù)原理：不使用本振光進(jìn)行解調(diào)，直接使用光頻鑒頻器或光譜分析儀，將多普勒頻移轉(zhuǎn)變成光強(qiáng)/光功率的變化，或轉(zhuǎn)化成光強(qiáng)/光功率的空間分布；光頻譜分辨儀器主要采用以下三種類型：（1）原子吸收線，例如Na、K和Fe，使用全部共振吸收譜線（2）邊緣濾波器，利用分子吸收線邊緣發(fā)射（如I2吸收線），或光干涉儀（如F-P標(biāo)準(zhǔn)具）邊緣發(fā)射（3）光干涉儀條紋圖像(Fringepatternimaging)（4）主要思路：光強(qiáng)變化率頻移徑向速度；

光強(qiáng)變化量頻移徑向速度；

光強(qiáng)空間分布頻移徑向速度；直接探測測風(fēng)技術(shù)原理：不使用本振光進(jìn)行解調(diào)，直接使用光頻鑒頻原子吸收線：頻率分析器光強(qiáng)變化率與風(fēng)速和溫度變化曲線原子吸收線：頻率分析器光強(qiáng)變化率與風(fēng)速和溫度變化曲線單邊緣濾波器：頻率分析器單邊緣濾波器：頻率分析器雙邊緣濾波器：頻率分析器雙邊緣濾波器：頻率分析器條紋圖像：頻率分析器高分辨率光干涉儀產(chǎn)生空間輻照度分布，亦即代表接收面信號光譜平均頻率利用其中一個圖樣估計，即鎖定峰值照度，計算照度分布的一階統(tǒng)計量，類似于被動干涉儀，利用同心環(huán)直徑確定頻移條紋圖像：頻率分析器高分辨率光干涉儀產(chǎn)生空間輻照度分布，亦即矢量風(fēng)速反演方法矢量風(fēng)速V(u,v,w)是少需要三個獨(dú)立的徑向速度估計理想情況下：矢量風(fēng)速應(yīng)該在空間某一點同時測量出它的三個方向的速度值，即至少需要三部激光雷達(dá)系統(tǒng)實際情況下：確定風(fēng)場的水平方向，利用激光雷達(dá)的掃描技術(shù)確定風(fēng)速的矢量。常用以下兩種掃描技術(shù)：速度方位顯示掃描技術(shù)(Velocity-azimuth-display,VAD)，即激光雷達(dá)光束以固定傾角進(jìn)展圓錐形掃描多普勒光束定向擺動掃描技術(shù)(Doppler-Beam-Swinging，DBS)，即點激光雷達(dá)光束垂直指向并向東傾斜和向北傾斜矢量風(fēng)速反演方法矢量風(fēng)速V(u,v,w)是少需要三個多普勒激光雷達(dá)掃描技術(shù)：在底部，VAD掃描；在上部，DRS掃描多普勒激光雷達(dá)掃描技術(shù)：在底部，VAD掃描；在上部，DRS掃VAD掃描矢量風(fēng)場反演對于VAD掃描：仰角是常量，方位角是變量，徑向速度vR是測量量，(u,v,w)滿足下式：徑向速度vR可以由v、u和w組成，緯度風(fēng)速分量usincos,子午線速度分量vcoscos,垂直速度分量wsin,-方位角，向北順時針，仰角。上式還可表示為：a：補(bǔ)償量，b:振幅，max周相位移動VAD掃描矢量風(fēng)場反演對于VAD掃描：仰角是常量，方位激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)完整版課件DBS掃描矢量風(fēng)場反演-天頂角VRZ,VRE,VRN

分別是徑向速度垂直、東向傾斜和北向傾斜分量DBS掃描矢量風(fēng)場反演-天頂角VRZ,VRE,VR改進(jìn)型DBS掃描矢量風(fēng)場反演激光雷達(dá)波束分別是垂直向、向北、向東、向南和向西VR>0,w>0,u>0,v>0改進(jìn)型DBS掃描矢量風(fēng)場反演激光雷達(dá)波束分別是垂直向、向北、相干激光測風(fēng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)Masteroscillator(MO)是穩(wěn)定單頻連續(xù)激光器。移頻器(AO-M)使發(fā)射光束產(chǎn)生固定頻偏。后向散射信號與MO混頻產(chǎn)生差頻信號，其中包含散射體多普勒效應(yīng)的徑向速度。相干激光測風(fēng)雷達(dá)結(jié)構(gòu)Masteroscillator(M相干激光測風(fēng)雷達(dá)波長選擇

原那么上，相干激光測風(fēng)雷達(dá)可以選擇任意波長，只要其不在共振吸收峰上。氣溶膠〔米氏散射〕散射與分子散射〔瑞利散射〕相比，在頻譜分析上更有優(yōu)勢。分子散射截面與-4成比例，氣溶膠散射與-2或+1成比例。優(yōu)勢選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL，可以同時利用分子散射和氣溶膠散射。長波長可以減小分子散射，一般相干激光測風(fēng)雷達(dá)的波長選擇在1~11m相干激光測風(fēng)雷達(dá)波長選擇原那么上，相干激光測風(fēng)雷達(dá)可以選擇MOPA與SOPA發(fā)射機(jī)比較種子注入再生放大和功率放大激光器“SOPAisinjection-seededslaveoscillatorandpoweramplifier〞種子激光是低功率的單頻連續(xù)激光器再生放大器是高功率調(diào)Q脈沖激光器主振蕩和功率放大激光器MOPAismasteroscillatorandpoweramplifier.對于相干探測，發(fā)射機(jī)必須有非常窄的帶寬〔如1MHz〕對于脈沖發(fā)射，必須有比較長的脈沖寬度，以便改善非常有限的頻譜寬度。MOPA與SOPA發(fā)射機(jī)比較種子注入再生放大和功率放大NOAAmini-MOPACO2CoherentLidar

NOAAmini-MOPACO2CoherentLiNOAAHRDL(ASOPALidar)

NOAAHRDL(ASOPALidar)直接探測激光測風(fēng)雷達(dá)構(gòu)造發(fā)射機(jī):必須是單頻激光器（穩(wěn)頻窄線寬），如倍頻532nm、三倍頻355nm或四倍頻266nm;接收機(jī)：如果測量精度為1m/s，則頻率分辨率=2v/=5.6MHz（對于532nm)直接探測激光測風(fēng)雷達(dá)構(gòu)造發(fā)射機(jī):必須是單頻激光器（穩(wěn)頻窄線激光雷達(dá)的后向散射信號光子探測器頻率發(fā)射激光接收信號多普勒頻移信號譜分析儀時間接收信號發(fā)射激光卷云大氣粒子風(fēng)矢量激光器天線激光雷達(dá)的后向散射信號光子探測器頻率發(fā)射激光接收信號多普勒頻時間－空間的對應(yīng)關(guān)系時間t距離r接收信號強(qiáng)度發(fā)射激光脈沖卷云tr頻率發(fā)射激光接收信號多普勒頻移信號Dnd時間－空間的對應(yīng)關(guān)系時間t接收信號強(qiáng)度發(fā)射激光脈沖卷云t后向散射信號的頻譜

分子散射譜寬度～3.0GHz

氣溶膠散射譜寬度～發(fā)射激光譜寬度（約90MHz）后向散射信號的頻譜分子散射譜寬度～3.0GHz雙F-P標(biāo)準(zhǔn)具多普勒檢測雙F-P標(biāo)準(zhǔn)具多普勒檢測Mie散射和分子散射速度測量中心n10

中心n20

雙通道F-P標(biāo)準(zhǔn)具

探測器探測器中心n10

中心n20

雙通道F-P標(biāo)準(zhǔn)具

探測器探測器Mie散射和分子散射速度測量中心n10中心n20雙通道FNASA/Goddard車載測風(fēng)激光雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)激光器：波長355nm脈沖能量70mJ重復(fù)頻率50Hz望遠(yuǎn)鏡：口徑FOV45cm0.2mrad掃描方式XY雙軸半空間測量范圍1.8~35km距離分辨率0.25km@<3km1km@>3kmNASA/Goddard車載測風(fēng)激光雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)激光MAC地基測風(fēng)激光雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)激光器：波長355nm,532nm脈沖能量400mJ重復(fù)頻率10Hz望遠(yuǎn)鏡：口徑50cm掃描方式經(jīng)緯儀平臺測量范圍距離分辨率0.5~20km0.25kmMAC地基測風(fēng)激光雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)激光器：波長355nm法國OHP觀測站參數(shù)指標(biāo)激光器：波長532nm脈沖能量330mJ重復(fù)頻率30Hz望遠(yuǎn)鏡：口徑FOV450cm0.1mrad掃描方式固定(3＋1)方位測量范圍距離分辨率8~55km0.15km法國OHP觀測站參數(shù)指標(biāo)激光器：波長532nm脈沖能ESA/ADM—Aeolus全球激光測風(fēng)雷達(dá)參數(shù)指標(biāo)衛(wèi)星軌道高度平均400km軌道類型極間太陽同步俯角35有效天線口徑1.1m工作波長355nm發(fā)射機(jī)功率13W@100Hz高度范圍(米+瑞利)-1~26.5km(可擴(kuò)展)垂直分辨率1km(可調(diào))水平積分長度3.5km(可調(diào))信號處理距離50kmESA/ADM—Aeolus全球激光測風(fēng)雷達(dá)參數(shù)指歐洲航天局的ALADIN方案

ALADIN(AtmosphericLaserDopplerLidarINstrument)

紫外波段激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)

2007年發(fā)射全球三維風(fēng)場輪廓測量，滿足將來全球觀測系統(tǒng)（GOS）的要求進(jìn)一步研究高級大氣模型，對大氣進(jìn)行更深入的分析和研究

2005年12月21日進(jìn)行首次飛行實驗，機(jī)載系統(tǒng)的正確性，同時還要采集數(shù)據(jù)以檢驗算法。這次的飛行活動，還將為下一次，2007年初更加深入更加全面的飛行實驗打下基礎(chǔ)。歐洲航天局的ALADIN方案ALADIN(AtmospALADIN工作示意圖ALADIN工作示意圖ALADIN裝調(diào)局部照片ALADIN裝調(diào)局部照片相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)〔1〕相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)經(jīng)歷了三個開展階段：10.6m(CO2)相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)1.06m(YAG)相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)2m(Tm:YAG,Tm,Ho:YLF〕相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)〔1〕相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)經(jīng)歷了技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)10.6脈沖能量(mJ)10脈沖寬度(ns)2000脈沖重復(fù)頻率(Hz)100掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)150距離分辨率0.05徑向速度精度(m/s)1最遠(yuǎn)作用距離(km)4洛-馬公司機(jī)載CO2相干激光多普勒雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)10.6脈沖能量(mJ)10脈沖CLAWS-YAG相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長(m)1.06YAG脈沖能量(mJ)1000脈沖寬度(ns)8脈沖重復(fù)頻率(Hz)10掃描器/望遠(yuǎn)鏡(mm)200徑向速度精度(m/s)1最遠(yuǎn)作用距離(km)271993年CLAWS(CoherentAtmosphericWindSounder)已裝備肯尼迪航天中心CLAWS-YAG相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)技術(shù)參數(shù)技術(shù)指標(biāo)波長CLAWS-YAG原理光路圖CLAWS-YAG原理光路圖激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)完整版課件2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)〔1〕2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)的優(yōu)勢LD泵浦2m激光器，小型化相干激光雷達(dá)理想光源之一2m，大氣窗口，大氣透過率，優(yōu)于傳統(tǒng)的1.06mYAG激光器和10.6mCO2激光器與藍(lán)綠或紫外直探式激光測風(fēng)雷達(dá)相比，2m紅外波段，人眼安全(1.4以上)

，軍事保密性強(qiáng)脈沖外差體制，較容易能實現(xiàn)高靈敏度、高精度大氣風(fēng)場探測2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)〔1〕2m相干激光多普勒測風(fēng)雷2m激光器的研究現(xiàn)狀單摻雜2m激光器〔室溫，低能量〕Tm:YAG〔釔鋁石榴石〕Tm:LuAG〔镥鋁石榴石〕雙摻雜2m激光器〔低溫，高能量〕Tm,Ho:YAG〔釔鋁石榴石〕Tm,Ho:YLF〔氟化釔鋰〕激光器Tm,Ho:GdVO4〔釩酸釓)Tm,Ho:LuAG〔镥鋁石榴石〕Tm,Ho:LuLF〔氟化镥鋰〕Tm,Ho:KLF；Tm,Ho:GLFTm激光器泵浦Ho激光器2m激光器的研究現(xiàn)狀單摻雜2m激光器〔室溫，低能量〕室溫下LuLF和YLF性能比較反射率LuLFYLF閾值(J)斜率閾值(J)斜率0.980.940.900.820.41240.45470.17310.14850.17760.19310.17310.14850.47270.51620.56530.66370.14510.15180.14760.1114材料閾值(J)斜率一般模式調(diào)QLuLF0.610.1220.041YLF0.690.1190.039室溫下LuLF和YLF性能比較反射率LuLFYLF閾值(J)幾種Tm,Ho雙摻雜激光物質(zhì)比較YLF5%Tm,0.5%HoLuAG5%Tm,0.5%HoGdVO43%Tm,0.3%HoLuLF5%Tm,0.5%Ho閾值斜率效率輸出能量116mJ7.3%15.7mJ151mJ10.8%20.0mJ151mJ12.1%24.1mJ132mJ12.6%26.8mJ幾種Tm,Ho雙摻雜激光物質(zhì)比較YLFLuAGGdVO4LNASALaRCJirongYU博士的工作NASALaRCJirongYU博士的工作NASALaRCJirongYU博士的工作NASALaRCJirongYU博士的工作激光雷達(dá)測風(fēng)技術(shù)完整版課件1995年10陣列LD-3.6J22路冷卻2002年6陣列LD-3.6J8路冷卻2003年6陣列LD-3.6J4路冷卻2004年6陣列LD-3.6J1995年2002年2003年2004年2m種子激光器技術(shù)微腔耦合腔標(biāo)準(zhǔn)具單向環(huán)形腔2m種子激光器技術(shù)微腔耦合腔標(biāo)準(zhǔn)具單向環(huán)形腔2m激光泵浦技術(shù)縱向（端面）泵浦技術(shù)泵浦光與激光振蕩模式匹配能量利用率高，光束質(zhì)量好耦合效率高，連續(xù)泵浦，高重頻橫向（側(cè)面）泵浦技術(shù)耦合光學(xué)系統(tǒng)簡單泵浦光注入能量大，高能量輸出模式匹配不佳，耦合效率低；脈沖泵浦，重頻低2m激光泵浦技術(shù)縱向（端面）泵浦技術(shù)2m激光調(diào)Q脈沖技術(shù)M4M1M3M2Q-SwitchEtalonTm,Ho:YLF四鏡環(huán)形腔結(jié)構(gòu)2m激光調(diào)Q脈沖技術(shù)M4M1M3M2Q-SwitchEta2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)1990年美國相干技術(shù)公司(CTI)研制出世界上第一臺2m相干激光多普勒測風(fēng)雷達(dá)2001年“NOSA〞TODWL(TwinOtterDopplerWindLidar)〔2001NOSA海軍機(jī)載〕GWOLF(GroundbasedwindObservingLidarFacility)2001年NASA的VALIDAR(ValidationLIDAR)WinTrace〔美國CTI相干公司開發(fā)的商用機(jī)型〕