本发明涉及测风激光雷达,尤其涉及一种测风激光雷达的控制方法、装置和系统。
背景技术:
1、测风激光雷达是一种利用激光技术来测量风速和风向的仪器。它的原理是:激光器向大气中发射激光脉冲,会受到大气粒子的散射和吸收,当遇到风时,风会使大气粒子发生移动,因其后向散射信号产生多普勒频移,从而测量出风速和风向。在实际的环境应用中,测风激光雷达会受到降雨、高海拔、低温、雾、沙尘等环境的影响,在保持激光输出功率不变的情况下能测到的有效信号较少,直接造成数据有效率的下降,给测风激光雷达的普适性应用带来了一定的困难。
技术实现思路
1、本发明提供了一种测风激光雷达的控制方法、装置和系统,以使得测风激光雷达的输出功率能够依据实际测风环境的情况进行自适应调整,保证测风精度,提高测风激光雷达的数据有效率。
2、根据本发明的第一方面,提出了一种测风激光雷达的控制方法,包括:
3、获取所述测风激光雷达的当前输出功率;
4、获取所述测风激光雷达的最后一个距离门的当前信噪比;
5、根据所述当前信噪比与信噪比限值的关系调整所述当前输出功率,形成更新输出功率;
6、控制所述测风激光雷达以更新输出功率运行。
7、可选地,所述根据所述当前信噪比与信噪比限值的关系调整所述当前输出功率包括:
8、当所述当前信噪比小于信噪比最低限值时,调整所述当前输出功率增加步进量;
9、当所述当前信噪比大于或等于信噪比最高限值时,调整所述当前输出功率减少步进量;
10、当所述当前信噪比大于信噪比最低限值且小于信噪比最高限值位于信噪比限值范围内时,保持所述当前输出功率不变。
11、可选地,当所述当前输出功率位于功率限值范围内时,
12、在调整所述当前输出功率增加步进量后,还包括:
13、当所述更新输出功率大于功率最高限值时,调整所述更新输出功率为功率最高限值;
14、在调整所述当前输出功率减少步进量后,还包括:
15、当所述更新输出功率小于功率最低限值时,调整所述更新输出功率为功率最低限值。
16、可选地,当所述当前输出功率小于功率最低限值时,在调整所述当前输出功率增加步进量后,还包括:当所述更新输出功率小于功率最低限值时,调整所述更新输出功率为功率最低限值;
17、当所述当前输出功率大于功率最高限值时,在调整所述当前输出功率减少步进量后,还包括:当所述更新输出功率大于功率最高限值时,调整所述更新输出功率为功率最高限值。
18、可选地,在根据所述当前信噪比与信噪比限值的关系调整所述当前输出功率之前还包括:
19、当所述当前输出功率小于功率最低限值时,调整所述当前输出功率为功率最低限值;
20、当所述当前输出功率大于功率最高限值时,调整所述当前输出功率为功率最高限值。
21、可选地,所述功率最低限值和所述功率最高限值通过以下步骤获取:
22、将所述测风激光雷达置放于高低温箱中,设置高低温箱中的温度以温度步进量进行步进;
23、调节测风激光雷达的电流,使用功率计测量出所述测风激光雷达的功率最低限值和功率最高限值。
24、可选地,在获取所述测风激光雷达的当前输出功率之前,还包括:
25、获取测风激光雷达系统状态;
26、当所述测风激光雷达系统状态为健康状态时,执行获取所述测风激光雷达的当前输出功率的步骤。
27、可选地,当所述测风激光雷达系统状态为故障状态时,进行报警提醒。
28、根据本发明的第二方面,提出了一种测风激光雷达的控制装置,包括:
29、功率获取模块,用于获取所述测风激光雷达的当前输出功率;
30、信噪比获取模块,用于获取所述测风激光雷达的最后一个距离门的当前信噪比;
31、调整模块,用于根据所述当前信噪比与信噪比限值的关系调整所述当前输出功率,形成更新输出功率;
32、控制模块,用于控制所述测风激光雷达以更新输出功率运行。
33、根据本发明的第三方面,提出了一种测风激光雷达系统,包括:望远镜子系统,激光器子系统、电路子系统、以及数据采集与处理子系统;
34、其中,所述激光器子系统用于出射激光光束,所述望远镜子系统用于调整所述激光光束出射至大气中,其中,所述激光光束经由大气中的携带风速信息的气溶胶颗粒作用,形成散射光束;
35、所述望远镜子系统还用于调整所述散射光束至所述激光器子系统,所述激光器子系统还用于接收所述散射光束,所述散射光束与本征激光信号相干拍频形成拍频信号;
36、所述电路子系统对所述拍频信号进行转换形成电信号;
37、所述数据采集与处理子系统用于处理所述电信号,得到反映风速信息的多普勒频移信息;
38、所述数据采集与处理子系统包括本发明实施例提出的测风激光雷达的控制装置,所述控制装置能够执行本发明任一实施例所述的测风激光雷达的控制方法。
39、本发明实施例的技术方案,通过获取测风激光雷达的当前输出功率;并获取测风激光雷达的最后一个距离门的当前信噪比;进而根据当前信噪比与信噪比限值的关系调整当前输出功率,形成更新输出功率;并控制测风激光雷达以更新输出功率运行,使得测风激光雷达的输出功率能够根据当前信噪比反馈的测风环境进行自适应调整,提高了测风激光雷达的测量数据的有效性,保证了测风激光雷达的测风精度。
40、应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
1.一种测风激光雷达的控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的测风激光雷达的控制方法,其特征在于,所述根据所述当前信噪比与信噪比限值的关系调整所述当前输出功率包括:
3.根据权利要求2所述的测风激光雷达的控制方法,其特征在于,当所述当前输出功率位于功率限值范围内时,
4.根据权利要求2所述的测风激光雷达的控制方法,其特征在于,当所述当前输出功率小于功率最低限值时,在调整所述当前输出功率增加步进量后,还包括:当所述更新输出功率小于功率最低限值时,调整所述更新输出功率为功率最低限值;
5.根据权利要求1所述的测风激光雷达的控制方法,其特征在于,在根据所述当前信噪比与信噪比限值的关系调整所述当前输出功率之前还包括:
6.根据权利要求3-5任一项所述的测风激光雷达的控制方法,其特征在于,所述功率最低限值和所述功率最高限值通过以下步骤获取:
7.根据权利要求1所述的测风激光雷达的控制方法,其特征在于,在获取所述测风激光雷达的当前输出功率之前,还包括:
8.根据权利要求7所述的测风激光雷达的控制方法,其特征在于,当所述测风激光雷达系统状态为故障状态时,进行报警提醒。
9.一种测风激光雷达的控制装置,其特征在于,包括:
10.一种测风激光雷达系统,其特征在于,包括:望远镜子系统,激光器子系统、电路子系统、以及数据采集与处理子系统;