Modeling continuous area location monostatic doppler lidar determining wind parameters
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-3-4-176-183
Abstract
The application of semiconductor light sources with a spectral width of tens of kilohertz in the art of continuous Doppler lidar. The influence of the source characteristics of the formation of the zone location. To take into account the design parameters of a semiconductor source and sensitive area photodetector probe and reference channels are represented as lidar imaging system of extended coherent sources. Building location area is regarded as the imposition formed taking into account the size of the radiating surface of the source and the receiver of the sensitive area of the transverse channel image field. The proposed calculation method based on the expression of the principle of Huygens - Fresnel for long coherent sources, allows to take into account the characteristics of the emission spectrum of the optical system, the atmosphere, the size of the flat radiating surface of the source and receiver sensitive area. Results location area calculation method are confirmed by field experiments determining air flow parameters.
About the Authors
D. V. Vasil'ev
Ramenskoye Instrument Plant
Russian Federation
Russian Federation
A. I. Laryushin
Research Institute” Polyus "them. M.F. Stelmakh
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. / Пер. с англ. С.Н. Бреуса, А.И. Головашкина, А.А. Шубина. Под. ред. Г.П. Мотулевич. М.: Наука, 1970. 855 с.
2. Карасик В.Е., Орлов В.М. Локационные лазерные системы видения: Монография. М.: Изд-во МГТУ, 2013. 479 с.
3. Белов М.Л., Иванов С.Е., Городничев В.А., Стрелков Б.В. Лазерный дистанционный метод измерения порывов атмосферного ветра // Вестник МГТУ. Серия Приборостроение. 2014. №2. С.40 - 52.
4. Белов М.Л., Иванов С.Е., Городничев В.А., Михайловская М.Б. Моделирование двумерных полей атмосферных параметров в задачах лазерного дистанционного зондирования // Математическое моделирование и численные методы. 2015. №4(8) С.110 -121.
5. Андреев М.В., Васильев Д.Н., Пенкин М.С., Смоленцев С.В., Борейшо А.С., Клочков Д.В., Коняев М.А., Орлов А.Е., Чугреев А.В. Когерентные доплеровские лидары для мониторинга ветровой обстановки // Фотоника. 2014. Т.48, №6. С.20-28.
6. Ванеев Г.Г., Мусьяков М.П., Мищенко И.Д. Проблемы ближней лазерной локации. М.: Издательство МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2000. 294 с.
7. Дворцов Д.В., Парфенов В.А. Спектральные характеристики одночастотного режима работы лазерных диодов // Научное приборостроение. 2014. Т.24, №3. С.42-48.
8. Вендеревская И.Г., Филачев В.Л., Танташев М.В. Оптическая модель атмосферы для задач расчета облученности входных зрачков оптико -электронных систем // Оптический журнал. 2014. Т.81. №4. С.3-10.
9. Kameyama S., Ando T., Asaka K., Hirano Y., Wadaka S. Compact all-fiber pulsed coherent Doppler lidar system for wind sensing // Applied Optics. 2007. V.46 N11. P. 1953- 1962.
10. Arnon Sh., Barry J., Karagiannidis G., Schober R. Advanced Optical Wireless Communication Systems. - Cambridge University Press, 2012.
11. Ayotte S., Faucher D., Babin A., Costin F., Latrasse C., Poulin M., Deschenes E.G., Pelletier F., Laliberte M. Silicon photonics - based laser system for high performance fiber sensing. - 24 th International Conference on Optical Fibre Sensors, SPEI Proceedings, 2015. V.9634.
Review
For citations:
Vasil'ev D.V., Laryushin A.I. Modeling continuous area location monostatic doppler lidar determining wind parameters. Power engineering: research, equipment, technology. 2017;19(3-4):176-183. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2017-19-3-4-176-183
Views:
352
Email this article 