重大突破!我国科学家实现激光雷达 3 米和 0.1 秒全球最高时空分辨率高速风场观测
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-05-08
最新 7 月 6 日消息,据央视新闻报道,近日,中国科学技术大学科研团队在相干测风激光雷达方面实现重大突破,首次实现 3 米和 0.1 秒的全球最高时空分辨率的高速风场观测。该成果日前在国际学术期刊《光学快报》上发表。
据中国科学技术大学官网信息,米级分辨率的大气风场探测在航空航天安全、高价值目标保障、数值天气预报等方面具有重大意义。实现"看的远、看的细,测的快、测的准"的风场观测是对测风激光雷达的重要挑战。为了获取 3 米和 0.1 秒时空分辨率的风场,需再提高现有激光雷达信号检测灵敏度 2 个数量级以上。团队通过在激光光源、光学收发系统、高速数据采集电路和数据处理算法上对激光雷达进行全面优化,并在时频分析、脉冲编码基础上提出一种新的反演算法,大大提高了风场反演精度和稳健性,最终实现了一套全国产化的"产品级"测试样机。该雷达工作波长为 1550.1 纳米,具有人眼安全、设备轻便(整装设备 40 公斤)、工作稳定、环境适应性强等特点。
通过外场对比试验,该雷达样机风场观测结果与定标设备对比误差小于 0.5m / s。为进一步测试雷达观测性能和环境适应性,团队利用该雷达在宿州市高铁站实地测量了高速列车尾流中的风场结构。雷达在无人值守下连续稳定工作超过 100 小时,获得了 3 米和 0.1 秒高时空分辨率下的 350km / h 的高铁尾流连续观测,并首次利用激光雷达捕捉到高铁尾流中到类似于卡门涡街的风场结构,与计算流体力学模拟结果高度一致。
审稿人对该工作给与了高度评价,称赞"观测结果是引人注目和印象深刻的"(results of this hyperfine coherent Doppler wind lidar is attractive and impressive)、"迄今为止首次实现连续观测的高分辨率结果"(this is the first time that the continuous observation results with the spatial and temporal resolution of 3 m and 0.1 s are shown)。
地球和空间科学学院的梁晨博士是论文第一作者,薛向辉教授和王冲副研究员为论文共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、量子科技创新计划、广东省重点领域研发计划项目、上海市重大科技专项、中央高校基本科研基金的支持。
▲ 图 1 3 米距离分辨率相干测风雷达实验装置:(a) 实验装置实物;(b) 白天观测;(c) 夜间观测;(d) 光学系统及电路控制示意图;(e) 连续 5 分钟观测的阵风结构图(时间分辨率为 1 秒)。
▲ 图 2 高铁尾流风场结构观测及模拟结果:(a) 雷达观测的 0.1 秒分辨率尾流中风场结构图;(b) 基于 CCM + 模拟的 300km / h 运行列车的尾流风场结构。
2022-12-19 18:39:02相关文章
- 美国法院裁定阿里须为Squishmallows玩具侵权案答辩
2023-12-28 19:59:34
- 小米汽车传员工3700人 雷军称小米汽车不可能卖9万9
2023-12-28 19:41:57
- 国家新闻出版署:认真研究《网络游戏管理办法(草桉徵求意见稿)》关切 实行前进一步完善
2023-12-28 19:14:56
- 天猫新规可以无条件申请“仅退款”了?淘宝天猫又离狗多多零元购近了一步
2023-12-28 18:57:55
- 印度以打击金融犯罪为由逮捕了两名 vivo 高管
2023-12-26 16:49:01
- 在国外微信收不到国内信息?微信和WeChat将被拆分
2023-12-15 10:40:15
- 苹果iPhone15 系列手机发布最新消息 预计上市发布时间9月
2023-08-06 23:21:02
- 华为将发布鸿蒙HarmonyOS4操作系统 功能五大升级支持设备清单
2023-08-06 23:17:37
- 整治自媒体网红账号 400万粉丝网红发布擦边视频被无限期封禁
2023-07-12 09:56:09
- 网传微信文件传输助手是真人是真的吗?微信官方回应
2023-06-27 15:53:32
- 电信移动送手机成了“信用购”?你上了运营商的贷款套路了吗?
2023-06-12 17:18:55
- 中国电信广东地区崩了无信号 客服回应已在核实处理
2023-06-08 15:39:04
- 消息称小米新能源汽车价格表正讨论定价区间:双版本不同配置,高配或超 35 万元
2023-03-06 12:56:03
- 华为因制裁被传或分拆剥离手机业务? 内部人士回应:可能性不大.
2023-03-05 23:26:41
- OPPO正式发布安第斯智能云,让终端更智能
2023-02-24 16:02:27
- 华为与OPPO签订全球专利交叉许可协议 包括5G蜂窝通信专利
2023-02-24 16:02:26
- 老蛙将推MINI镜头新品:目前未知具体规格 官宣将于12月20日发布
2023-02-24 16:02:26
- 首发全新35mm定制光学系统 努比亚Z50性能同样强悍
2023-02-24 16:02:25
- Redmi K60屏幕细节曝光:全系标配2K护眼柔性直屏+5000mAh大容量电池
2023-02-24 16:02:25
- OPPO Find N2今天发 合金金属折叠屏更轻了
2023-02-24 16:02:24