T/AHEP10012-2026
船载多普勒激光雷达水域风场观测规范
Voorskrifte virwarneming van waterskouerwindvelde met vaartuiggedra Dopplerlaserradar
安徽省环境保护产业协会发布
目次
前言1范围..2规范性引用文件3术语和定义,4缩略语,5安装要求.6观测要求 6.1观测模式6.2观测时间,6.3气象数据参数6.4数据存储7质量控制8系统适用性.8.1环境适用性 8.2数据可靠性9系统观测程序附录A(资料性) 船载激光雷达的运动补偿校正参考文献,
前言
起草. 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
请注意本文件的某些内容有可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别专利的责任.本文件由安徽大学提出.
本文件由安徽省环境保护产业协会归口.
本文件起草单位:安徽大学、合肥综合性科学中心环境研究院、中国海洋大学、安徽蜀峰环境科技发展有限公司、培德国际有限公司.
本文件主要起草人:王界、宋小全、马娜、廉文超、秦杰、李蓓蓓、夏建东、胡文杰、徐秉璋、朱里彬、徐屹伟、孙世杰、姚瑜娟、方良绪.
船载多普勒激光雷达水域风场观测规范
1范围
本文件规定了船载多普勒测风激光雷达观测规范,包括术语和定义、缩略语、安装要求、观测要求、质量控制、系统适用性及系统观测程序.
本文件适用于船舶平台搭载的多普勒测风激光雷达在航行或锚泊状态下的各类水域(包括海洋、江河、湖泊)大气边界层风场观测.
2规范性引用文件
仅该日期对应的版本适用于本文件:不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本 下列文件中的内容通过文中的规范性引用面构成本文件必不可少的条款.其中,注日期的引用文件,文件.
GB/T44395激光雷达测风数据可靠性评价技术规范 GJB74A军用地面雷达通用规范QX/T605地基相干多普勒测风激光雷达QX/T687激光测风雷达观测规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件.
3. 1
船载多普勒测风激光雷达ship-borne Dopplerwindlidar
安装在船舶平台上,利用激光与大气气溶胶粒子产生的多普勒频移效应实现对大气风场遥测的一种激光雷达.
3.2
地理坐标系geographic coordinate system
以观测点为原点建立的直角坐标系,各轴指向正北、正东和天顶方向.
平台坐标系platformcoordinatesystem
以船舶平台为参考的局部坐标系,原点为船舶重心,各轴指向船舶向、右舷和垂直甲板向上方向.
激光雷达坐标系lidarcoordinatesystem
以激光雷达为参考的局部坐标系,使用俯仰角和方位角描述激光光束指向.
3.5
运动补偿motion pensation
由惯性测量单元、全球导航卫星系统和姿态传感器组成的系统,用于测量船舶平台/激光雷达运动参数(如位置、移动速度、姿态角等),并对激光雷达测风数据进行校正的过程.
3.6
径向风速radialwind speed
激光雷达光束方向上的风速.
3.7
信噪比signal-to-noise ratio
激光雷达接收回波信号中有用信号功率与噪声功率的比值,通常以分贝表示.
a)DBS:多普勒波束摆动(Doppler Beam Swinging):b)PPI:平面位置指示器(Plan Position Indicator):c)RHI:距离高度指示器(Range Height Indicator).
5安装要求
安装应包括下列要求:
a)激光雷达应安装惯性测量单元、全球导航卫星系统、姿态传感器.姿态校正须使用运动补偿算b)激光雷达安装在船舶平台,要求风场具有代表性,确保周边开阔、无障碍物遮挡,避免探测区 法校正风场:域受到船体自身及船上设施、尾流、周围障碍物等影响:c)激光雷达安装在船舶平台,要求方位水平精确、结构稳固,安装时须进行调平,以保证船载激 光雷达长期运行:d)激光雷达的时间误差不大于1s、距离定位误差不大于5m、速度误差不大于0.1m/s、水平度误e)激光雷达与船舶平台之间固定时,宜采用焊接等刚性固定方式,以防止剧烈晃动、大风等恶劣 差不大于1.5”、指北标定误差不大于1°:情况导致的设备位移或脱落.
6观测要求
6.1观测模式
光雷达设备的支持情况、当地天气系统特点和业务要求,设置或选择所需的DBS、PPI或RHI等模式、设 激光雷达的观测模式,可选用廊线模式、三维风场模式、自定义观测模式.观测模式选择应根据激置时间和空间分辨率.
6.2观测时间
6.2.1激光雷达观测时间采用北京时间.6.2.2计时方法采用24小时制,计时精度到秒,观测资料的记录时间从00:00:00到23:59:59.为保证 计时准确,观测用的钟表和计算机误差应小于10s.6.2.3激光雷达应具有全天24小时连续观测能力.
6.3气象数据参数
气象数据应包括以下基本参数:
b)距离分辨率:测量范围内优于15m: a)探测距离:最小探测高度不大于60m,最大作用距离不小于1km(近距型的不小于200m):c)时间分辨率:测量范围内优于30s:d)信噪比:测量范围内信噪比应不小于10dB: e)径向速度:测量范围-50m/s~50m/s,测量精度不大于0.1m/s:f)水平风速:测量范围0~50m/s,测量精度不大于0.8m/s:h)垂直气流:测量范围-20m/s~20m/s,测量精度不大于0.3m/s: g)水平风向:测量范围0°~360°,测量精度不大于8°:
6.4数据存储
应存储但不限于下列数据:
a)观测时段的北京时间:b)地理参数:经度、纬度: c)相对于地理坐标系的平台移动速度:向上速度、向北速度、向东速度(详见附录A图A.1):d)相对于地理坐标系的平台/激光雷达姿态:航向角、俯仰角、横滚角(详见附录A图A.1):e)相对于激光雷达坐标系的激光光束方向:俯仰角、方位角(详见附录A图A.2):f)6.3中的气象数据参数: