ЛАЗЕРНЫЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ
СИСТЕМЫ
УДК 551.521
ЛАЗЕРНЫЙ ДИСТАНЦИОННЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОРЫВОВ
АТМОСФЕРНОГО ВЕТРА
М.Л. Белов
,
С.Е. Иванов
,
В.А. Городничев
,
Б.В. Стрелков
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Российская Федерация
e-mail:
;
При метеорологических наблюдениях измерению подлежат средняя скорость
ветра, мгновенная скорость ветра и порывы атмосферного ветра (макси-
мальное значение мгновенной скорости за какой-либо промежуток времени).
Для многих практических приложений наиболее перспективными дистанцион-
ными методами измерения скорости атмосферного ветра являются лазерные
методы (особенно с точки зрения минимизации массо-габаритных характе-
ристик аппаратуры и энергопотребления). В статье рассмотрен лазерный
дистанционный метод измерения мгновенной скорости и порывов атмосфер-
ного ветра. Описывается простой метод (использующий один лазерный пучок
без пространственного сканирования), который может быть использован для
приближенного измерения мгновенной скорости и направления атмосферного
ветра. Метод основан на анализе измеренных пространственных реализаций
объемного коэффициента обратного аэрозольного рассеяния атмосферы. Ре-
зультаты математического моделирования и обработки экспериментальных
данных показывают возможность получения оценки мгновенной скорости ве-
тра с погрешностью
20
. . .
30
% и оценки направления ветра с погрешностью
25
◦
. . .
30
◦
.
Ключевые слова
:
порывы ветра, мгновенная скорость и направление ветра, ла-
зерный дистанционный метод.
LASER REMOTE METHOD FOR MEASURING GUSTS
OF ATMOSPHERIC WIND
M.L. Belov
,
S.E. Ivanov
,
V.A. Gorodnichev
,
B.V. Strelkov
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
;
An average wind speed, an instantaneous wind speed and gusts of the atmospheric
wind (maximum value of instantaneous speed for any period of time) are
to be measured during the meteorological observations. In many practical
applications, laser methods are most promising remote methods for measuring the
atmospheric wind speed (especially from the standpoint of minimization of mass-
dimensional characteristics of apparatus and power consumption). For measuring
an instantaneous speed and gusts of the atmospheric wind, a laser remote method
is considered. A simple method (using one laser beam without spatial scanning) is
described which can be applied for the approximate measurement of instantaneous
speed and direction of the atmospheric wind. The method is based on the analysis of
measured spatial realizations of the volume coefficient of aerosol backscattering
40 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2014. № 2
