南信大造出国际领先全天候非视域激光雷达

名企动态1个月前发布 小光
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4月8日,记者从南信大获悉,该校大气物理学院教授夏海云研制的30千米全天候非视域多功能激光雷达,在恶劣天气、建筑物阻挡等情况下也可实现精准探测。相关研究成果于近期在国际著名杂志《遥感》《光学快讯》上发表。

“在降雨的时候,雨水会阻挡我们的视线,激光雷达也一样,雨水积在雷达光学玻璃的表面,导致雷达性能受限。”夏海云介绍,风切变是常见的航空气象灾害,严重威胁飞机起降安全,传统测风激光雷达由于探测能力有限,难以适应各种复杂恶劣天气条件下的风切变探测,“我们通过江苏菲沃泰纳米科技股份有限公司研制的纳米结构,在玻璃上做了一个疏水疏油的材料,让油污、水滴不会积在镜片上,激光能够顺利打出去。”

记者了解到,该课题组最新研制出的30千米全天候非视域多功能激光雷达位于全球领先水平,最大水平和垂直探测距离分别达到30公里和7公里,尤其是在降雨、大雾等恶劣天气下,单机实现大气风场、降雨、云雾、湍流等多项参数的高时空分辨率探测。根据课题组在云南昆明长水机场连续9个月的观测结果,在降雨条件下,该雷达10千米以上的探测概率达到92.79%,有效覆盖机场跑道。

值得一提的是,无论是在城市的高楼大厦之间,还是在崎岖的自然地形中,即使在激光“看不见”“照不到”的情况下,该雷达也可以借助人工智能技术建立风场反演模型,准确提供全域的高时空分辨率探测数据。

“在外场实验中,广州白云机场由于机场塔台、航站楼和围栏等低空建筑物的遮挡,导致跑道缺乏完整的水平风场探测数据。在光束阻挡的区域,我们就通过流体力学的办法,去计算高楼等阻挡物后面应该是怎样的,也就是在视线受阻挡别人没法探测的情况下,在世界上率先实现了风场全区域的测量和重建。”夏海云说。

此外,环境适应能力强也是该雷达的一大特点,未来可根据实际需求,应用于航空气象、交通气象、环保监测、应急管理等多种场景。夏海云表示,他们采用了单光子灵敏度的探测,所以这款雷达的发射功率是世界上最低的,只有1.5瓦,发热量小,对环境的适应能力也非常稳定,“可以在零上60摄氏度至零下40摄氏度的大气环境中,进行24小时365天不间断工作。”

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