[发明专利]基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演方法及系统

权利要求书

1.一种基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取激光回波的基础信息数据，并对数据质量进行初筛；

对初筛后的数据三维坐标化并由三维球坐标系向三位直角坐标系转化；

对同一探测高度的LOS风速使用阻尼牛顿法反演，获得该探测高度三维风场。

2.如权利要求1所述的基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演方法，其特征在于，以激光雷达完成一个完整的扫描周期作为一个反演周期，以激光雷达采样频率为LOS风速三维坐标化工作频率进行激光回波的基础信息采集。

3.如权利要求1所述的基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演方法，其特征在于，对数据质量进行初筛具体过程为：对激光回波的基础信息进行处理，由相干探测提供的信噪比信息作为判别依据，通过阈值控制剔除无效数据，完成数据筛选。

4.如权利要求1所述的基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演方法，其特征在于，激光回波的基础信息包括：LOS风速、方位角、仰角、激光当前工作焦距及其对应的地理垂直高度。

5.如权利要求4所述的基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演方法，其特征在于，将激光当前工作焦距作为激光测量距离，其对应的地理垂直高度作为激光探测高度，对激光测量距离、方位角和仰角进行三维球坐标系向三维直角坐标系转化。

6.如权利要求5所述的基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演方法，其特征在于，对同一探测高度的LOS风速使用阻尼牛顿法反演具体过程为：

将LOS风速使用三角函数变换进行形式变换；

建立误差目标函数，利用泰勒公式展开和迭代算法获得最优解。

7.一种基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，被配置为获取激光回波的基础信息数据，并对数据质量进行初筛；

坐标转化模块，被配置为对初筛后的数据三维坐标化并由三维球坐标系向三位直角坐标系转化；

反演模块，被配置为对同一探测高度的LOS风速使用阻尼牛顿法反演，获得该探测高度三维风场。

8.如权利要求7所述的基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演系统，其特征在于，还包括激光雷达，用于基于相干多普勒激光技术测量LOS风速。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-6中任一项所述的基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演方法。

10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-6中任一项所述的基于相干多普勒连续波激光雷达的风场反演方法。