本文關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)尾流場(chǎng)與海氣邊界層風(fēng)場(chǎng)的多普勒激光雷達(dá)觀測(cè)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于多普勒效應(yīng)的傳感器的開發(fā)和應(yīng)用使得獲取各種尺度的氣象信息成為可能,相干多普勒激光雷達(dá)系統(tǒng)以其高時(shí)空分辨率,高精度,多角度測(cè)量成為晴空風(fēng)場(chǎng)測(cè)量的有效手段之一,除了風(fēng)場(chǎng)測(cè)量還可以進(jìn)行大氣湍流、飛機(jī)尾渦和風(fēng)切變等觀測(cè),在氣象預(yù)報(bào)和航空飛行安全等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。本文首先介紹了相干多普勒激光雷達(dá)的測(cè)風(fēng)原理,其次是基于全光纖的相干多普勒激光雷達(dá)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及測(cè)量模式和反演算法的介紹。本文的數(shù)據(jù)處理部分采用圖形化編程語(yǔ)言Lab VIEW編寫,并結(jié)合MATLAB高效直觀地將結(jié)果圖呈現(xiàn)出來(lái)。本文研究的主體部分是相干多普勒激光雷達(dá)在風(fēng)電和海氣邊界層風(fēng)場(chǎng)兩方面的應(yīng)用介紹和數(shù)據(jù)分析。由于風(fēng)電場(chǎng)選址和設(shè)計(jì)受到地形和環(huán)境風(fēng)場(chǎng)的影響,精細(xì)化的風(fēng)場(chǎng)測(cè)量對(duì)于風(fēng)資源評(píng)估和風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行有著重要意義。本文除了介紹相干多普勒激光雷達(dá)在海陸風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析,還對(duì)風(fēng)機(jī)尾流場(chǎng)進(jìn)行了觀測(cè)分析。由于風(fēng)機(jī)尾流會(huì)影響風(fēng)機(jī)發(fā)電效率和服務(wù)壽命,測(cè)量風(fēng)機(jī)尾流對(duì)優(yōu)化風(fēng)機(jī)布局、提高風(fēng)機(jī)效率、延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)壽命和提高風(fēng)電場(chǎng)土地利用率有重要參考價(jià)值。最后介紹了基于相干激光雷達(dá)風(fēng)機(jī)控制的觀測(cè)結(jié)果。海氣邊界層大氣運(yùn)動(dòng)影響著全球循環(huán)和物質(zhì)能量交換,風(fēng)速是計(jì)算動(dòng)量通量等的重要參數(shù),本文介紹了基于相干多普勒激光雷達(dá)的海上風(fēng)場(chǎng)觀測(cè)的可行性。船載相干多普勒激光雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)廓線和垂直速度反演,為了消除船體姿態(tài)對(duì)測(cè)風(fēng)準(zhǔn)確度的影響,研究了船體姿態(tài)校正算法和印證結(jié)果。最后介紹了垂直速度分辨率優(yōu)化反演結(jié)果,這對(duì)海氣邊界層風(fēng)場(chǎng)與湍流等各種尺度天氣現(xiàn)象的觀測(cè)研究具有積極意義。
【關(guān)鍵詞】：相干多普勒激光雷達(dá) 風(fēng)場(chǎng)反演 風(fēng)廓線 風(fēng)電 海氣邊界層 風(fēng)機(jī)尾流 姿態(tài)校正 LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P412.25;P714.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 前言9-14
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外動(dòng)態(tài)10-12
• 1.2.1 相干激光雷達(dá)研究動(dòng)態(tài)10-11
• 1.2.2 風(fēng)電場(chǎng)和海氣邊界層風(fēng)場(chǎng)測(cè)量研究動(dòng)態(tài)11-12
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容12-14
• 2 相干多普勒激光雷達(dá)系統(tǒng)探測(cè)理論14-21
• 2.1 理論原理14-16
• 2.1.1 大氣散射14-16
• 2.1.2 徑向風(fēng)速測(cè)量原理16
• 2.2 相干激光雷達(dá)系統(tǒng)介紹16-19
• 2.3 測(cè)量模式19-21
• 3 相干激光雷達(dá)反演算法21-27
• 3.1 風(fēng)廓線反演算法23-25
• 3.1.1 DBS風(fēng)場(chǎng)反演算法23-24
• 3.1.2 VAD風(fēng)場(chǎng)反演算法24-25
• 3.2 信噪比25-26
• 3.3 基于LabVIEW數(shù)據(jù)處理軟件26-27
• 4 基于相干多普勒激光雷達(dá)的風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)用分析27-41
• 4.1 風(fēng)電與風(fēng)的測(cè)量27-28
• 4.2 尾流效應(yīng)28-30
• 4.3 風(fēng)電場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和反演結(jié)果30-38
• 4.3.1 風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)廓線反演結(jié)果30-32
• 4.3.2 風(fēng)機(jī)尾流結(jié)果分析32-37
• 4.3.3 海上風(fēng)機(jī)反演結(jié)果37-38
• 4.4 風(fēng)機(jī)控制38-40
• 4.5 本章小結(jié)40-41
• 5 基于相干多普勒激光雷達(dá)的海氣邊界層觀測(cè)41-55
• 5.1 實(shí)驗(yàn)介紹42-43
• 5.2 姿態(tài)校正43-49
• 5.2.1 姿態(tài)校正算法43-45
• 5.2.2 風(fēng)廓線校正結(jié)果及與探空氣球?qū)Ρ确治?/span>45-49
• 5.3 垂直速度分辨率提高49-52
• 5.4 海面風(fēng)場(chǎng)反演52-54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 6 總結(jié)與展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 致謝61-62
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果62

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 劉源;劉繼橋;陳衛(wèi)標(biāo);;人眼安全相干多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)全光纖單頻激光器[J];中國(guó)激光;2009年07期

2 王迎強(qiáng);;相干多普勒激光雷達(dá)技術(shù)[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2007年02期

3 閆菊,李昕,王輝;上層海洋—低層大氣科學(xué)研究計(jì)劃[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2003年05期

4 彭艷,張宏升,許飛,王凱,康凌,張靄琛;風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)測(cè)風(fēng)誤差的分析研究與訂正方法[J];氣象水文海洋儀器;2003年02期

5 郎需興,魏鳴,葛文忠,黨人慶;一種新的單多普勒雷達(dá)風(fēng)場(chǎng)反演方法[J];氣象科學(xué);2001年04期

6 陳海涓,楊祥林;雙芯光纖放大器的研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);1999年02期

7 邱昆，湯啟兵，唐明光;摻鉺光纖放大器（EDFA）簡(jiǎn)化模型[J];中國(guó)激光;1995年02期

8 陶祖鈺;從單Doppler速度場(chǎng)反演風(fēng)矢量場(chǎng)的VAP方法[J];氣象學(xué)報(bào);1992年01期

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)尾流場(chǎng)與海氣邊界層風(fēng)場(chǎng)的多普勒激光雷達(dá)觀測(cè)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：303067