Ein Forscherteam um Prof. Dou Xiankang von der University of Science and Technology of China (USTC) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat erstmals eine kontinuierliche Winddetektion mit räumlicher und zeitlicher Auflösung von 3 m und 0,1 s realisiert. Die Studie wurde veröffentlicht in Optik Buchstaben.
Das pulskohärente Doppler-Wind-LiDAR (PCDWL) ist von großer Bedeutung für die Luft- und Raumfahrtsicherheit und die numerische Wettervorhersage. Es bleibt jedoch eine Herausforderung, eine Winderkennung mit einer räumlichen Auflösung von einem Meter und einer zeitlichen Auflösung von weniger als einer Sekunde zu erreichen.
In dieser Studie optimierten die Forscher das LiDAR und wendeten einen neuartigen Algorithmus an, der die Genauigkeit und Robustheit der Windfeldbeobachtung erheblich verbesserte. Als Ergebnis wurde hyperfeines PCDWL (HPCDWL) entwickelt, das sich durch Augensicherheit, geringes Gewicht, Stabilität und Anpassungsfähigkeit an die Umwelt auszeichnet.
Es wurde nachgewiesen, dass die Varianz der Winderkennung des LiDAR im Vergleich zu Kalibriergeräten unter 0,5 m/s liegt. Darüber hinaus führte das LiDAR eine kontinuierliche Beobachtung der Nachläufe eines Hochgeschwindigkeitszugs mit einer räumlichen und zeitlichen Auflösung von 3 m bzw. 0,1 s durch, und sein Detektionsergebnis war ähnlich wie bei der Strömungssimulation.
Chen Liang et al., Kohärentes Doppler-Wind-LIDAR im Metermaßstab und Auflösung von unter einer Sekunde und Hyperfeinwindbeobachtung, Optik Buchstaben (2022). DOI: 10.1364/OL.465307
Bereitgestellt von der University of Science and Technology of China