Einem Forschungsteam der University of Science and Technology of China (USTC) ist ein großer Durchbruch im kohärenten Lidar zur Windmessung gelungen, indem erstmals die weltweit höchste zeitliche und räumliche Auflösung von 3 Metern und 0,1 Sekunden erreicht wurde für die Hochgeschwindigkeits-Windfeldbeobachtung.
Atmosphärische Windfelddetektion mit Meterauflösung ist von großer Bedeutung für die Luft- und Raumfahrtsicherheit, hochwertige Zielsicherung und numerische Wettervorhersage. Um Windfelder mit einer zeitlichen Auflösung von 3 Metern und 0,1 Sekunden zu erhalten, muss die Empfindlichkeit der bestehenden LIDAR-Signaldetektion um weitere 2 Größenordnungen oder mehr verbessert werden. Das Forschungsteam hat das LIDAR in Bezug auf Laserlichtquelle, optisches Transceiversystem, Hochgeschwindigkeits-Datenerfassungsschaltung und Datenverarbeitungsalgorithmus optimiert. Auf der Grundlage von Zeit-Frequenz-Analyse und Impulscodierung wird ein neuer Inversionsalgorithmus vorgeschlagen, der die Genauigkeit und Robustheit der Windfeldinversion erheblich verbessert. Das Ergebnis ist ein vollständig inländischer Testprototyp auf „Produktebene“, der sicher für das menschliche Auge, leicht, stabil und sehr anpassungsfähig an die Umgebung ist.
Um die Beobachtungsleistung und Umwelttauglichkeit des Radars weiter zu testen, verwendete das Team das Radar, um die Struktur des Windfelds im Nachlauf eines Hochgeschwindigkeitszugs im Feld an einem Hochgeschwindigkeitsbahnhof zu messen. Das Radar arbeitete ununterbrochen und stabil für über 100 Stunden unbeaufsichtigt und lieferte kontinuierliche Beobachtungen des Nachlaufs des Hochgeschwindigkeitszugs bei 350 km/h mit hohen zeitlichen und räumlichen Auflösungen von 3 m und 0,1 s.
