DE102007001057B4

DE102007001057B4 - Vorrichtung zur radioakustischen Fernmessung von mindestens zwei Komponenten eines Strömungsgeschwindigkeitsvektors

Info

Publication number: DE102007001057B4
Application number: DE102007001057A
Authority: DE
Inventors: Volker Thiermann
Original assignee: Thiermann Volker Dipl-Meteor Dr
Current assignee: Thiermann Volker Dipl-Meteor Dr
Priority date: 2007-01-03
Filing date: 2007-01-03
Publication date: 2010-09-02
Anticipated expiration: 2027-01-04
Also published as: DE102007001057A1

Abstract

Vorrichtung zur radioakustischen Fernmessung von mindestens zwei Komponenten eines Strömungsgeschwindigkeitsvektors, welche in ein kontinuierliches Medium elektromagnetische Wellen und akustische Wellen aussendet, die an den akustischen Wellen zurückgestreuten elektromagnetischen Wellen empfängt und über die Frequenzen der empfangenen Signale auf die Messgrößen schließt, wobei mindestens eine Sendeantenne (2, 3), welche aus einem Antennenelement oder mehreren Antennenelementen besteht, elektromagnetische Wellen gleichzeitig in eine Vielzahl von Raumrichtungen (8) aussendet, mindestens eine Empfangsantenne (4, 5), welche aus einem Antennenelement oder mehreren Antennenelementen besteht und nicht die Sendeantenne (2, 3) ist, gleichzeitig in einer Vielzahl von Raumrichtungen (8) empfindlich ist, mindestens eine akustische Antenne (1) akustische Wellen in wechselnde Raumrichtungen (9) aussendet, darunter solche Raumrichtungen, in welche die Sendeantenne (2, 3) elektromagnetische Wellen aussendet und in welcher die Empfangsantenne (4, 5) empfindlich ist, die an den akustischen Wellen zurückgestreuten elektromagnetischen Wellen aus Raumrichtungen, den Rückstreurichtungen, auf die Empfangsantenne (4, 5) einlaufen, die wechselnden Raumrichtungen der akustischen...

Description

Mit Hilfe von radioakustischen Sondierungssystemen (RASS) kann die Strömungsgeschwindigkeit von Kontinuen gemessen werden. Sogenannte RASS-Windprofiler kommen zur höhenaufgelösten Fernerkundung von Windgeschwindigkeit und -richtung zum Einsatz. Sie stehen rein akustisch arbeitenden Sodar-Windprofilern und -rein elektromagnetisch arbeitenden Radar-Windprofilern gegenüber.
RASS-Windprofiler senden elektromagnetische Wellen und Schallwellen aus, die elektromagnetischen Wellen werden an den Schallwellen zurückreflektiert, die reflektierten elektromagnetischen Wellen werden empfangen, die Frequenz des empfangenen Signals wird bestimmt und aus der Dopplerverschiebung der Frequenz wird die Schallgeschwindigkeit und daraus die Strömungsgeschwindigkeit entlang der Richtung der zurückgestreuten Wellen ermittelt. Durch Auswertung von Signalen mit unterschiedlichen Rückstreurichtungen können die Komponenten eines zwei- oder dreidimensionalen Strömungsgeschwindigkeitsvektors berechnet werden. Zur Bestimmung eines dreidimensionalen Strömungsgeschwindigkeitsvektors müssen mindestens drei Rückstreurichtungen ausgewertet werden. In der Praxis sollten Windprofiler aber fünf oder mehr Rückstreurichtungen verwenden, um genauere Mittelwerte bei inhomogenem und instationärem Windfeld zu ermitteln.
RASS-Windprofiler haben gegenüber Radar-Windprofilern und Sodar-Windprofilern den Vorteil, nicht auf die Rückstreuung an natürlicher Turbulenz oder an Teilchen in der Atmosphäre angewiesen zu sein. Wegen eines besseren Signal-zu-Rausch-Verhältnisses sind sie unempfindlicher gegenüber Umgebungseinflüssen, also elektromagnetischen Einstreuungen bzw. Lärm. Außerdem sind RASS-Windprofiler unempfindlich gegenüber Rückstreuungen an Objekten, deren radiale Geschwindigkeit wesentlich von der Schallgeschwindigkeit abweicht, also an Niederschlagsteilchen oder stehenden Objekten, ground clutter oder Festechos genannt.
Daher arbeiten RASS-Windprofiler im Gegensatz zu Radar- und Sodar-Windprofilern an fast jedem Standort und unter fast allen Wetterbedingungen.
Offenlegungsschrift DE 3739094 A1 beschreibt einen RASS-Windprofiler als technische Erweiterung eines Radar-Windprofilers. Hier werden ein Radarsignal und zum identischen Messvolumen des Radarsignals ein Schallsignal emittiert. Eine solche Kombination aus einem Radarsignal und einem Schallsignal wird dann gleichzeitig oder nacheinander in vier verschiedene Raumrichtungen ausgesandt. Das Messvolumen einer einzelnen Messung wird wie bei einem Radar-Windprofiler bestimmt: Die Distanz, also die Messhöhe, wird über die Laufzeit der zu diesem Zweck modulierten elektromagnetischen Wellen ermittelt und Lage sowie Ausdehnung des Messvolumens auf der Kugelschale gleicher Distanz wird von der Geometrie des Radarstrahls bestimmt. Die Radarsignale sind amplitudenmoduliert oder frequenzmoduliert, je nachdem ob es sich um ein gepulstes Radar oder ein kohärentes FM-CW-Radar handelt.
Offenlegungsschrift DE 10112078 A1 beschreibt einen RASS-Windprofiler, bei dem zur Kompensation der Winddrift der akustischen Wellen eine wechselnde Auswahl von räumlich versetzt angeordneten akustischen Quellen betrieben wird.
Patentschrift US 6,856,273 beschreibt eine Vorrichtung, bei welcher zur Bestimmung der drei Komponenten eines Windvektors elektromagnetische Wellen von drei verschiedenen Antennen emittiert werden und die rückgestreuten elektromagnetischen Wellen von denselben oder drei weiteren Antennen empfangen werden. Es werden hier die Schallwellen nicht mehr notwendigerweise in das gleiche Volumen wie die elektromagnetischen Wellen emittiert. Daher kann die Richtung der akustischen Aussendung konstant bleiben und das Messvolumen liegt im Überlappungsbereich der elektromagnetischen und der akustischen Keule. US 6,856,273 vereinfacht außerdem das Verfahren zur Höhenauflösung, indem dazu die Laufzeit der akustischen Wellen herangezo gen wird und dementsprechend nur die akustischen Wellen moduliert werden müssen.
Patentschrift DE 69620752 T2 beschreibt weiterhin RASS-Windprofiler, welche Störungen des empfangenen Signals in Bezug auf die räumliche Position, die Form der Wellenfront oder den Frequenzinhalt auswerten.
Alle oben beschriebene Verfahren haben den Nachteil, technisch sehr aufwändig zu sein. Es ist nämlich eine der Zahl der Rückstreurichtungen entsprechende Zahl von elektromagnetischen Richtantennen erforderlich oder die elektromagnetische Antenne muss in diese Anzahl von Richtungen mechanisch oder elektronisch schwenkbar sein. Andersherum ergibt sich bei gleichem technischem Aufwand eine Beschränkung der realisierbaren Zahl an Rückstreurichtungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Messung des zwei- oder dreidimensionalen Vektors einer Strömungsgeschwindigkeit zu konstruieren, welche weniger oder einfacher zu konstruierende elektromagnetische Antennen benötigt und trotzdem die Realisierung einer hohen Zahl von Rückstreurichtungen erlaubt, damit also auch bei inhomogenem und instationärem Strömungsfeld vorteilhaft einsetzbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird die elektromagnetische Sendeantenne so konstruiert, dass sie gleichzeitig in mehrere Raumrichtungen aussendet, dass die Empfangsantenne gleichzeitig empfindlich ist in mehreren Raumrichtungen und dass die Aussendung der akustischen Wellen wechselnd in eine Auswahl der Raumrichtungen erfolgt, in welche die Sendeantenne emittiert und in welcher die Empfangsantenne empfindlich ist. Die rückgestreuten elektromagnetischen Wellen laufen dann im Wesentlichen aus der Richtung der akustischen Aussendung ein. Eine große Zahl von Rückstreurichtungen kann so realisiert werden, ohne dass dazu die Raumrichtung der Aussendung der elektromagnetischen Wellen geändert werden muss. Die unterschiedlichen akustischen Ab strahlrichtungen können durch eine akustische Antenne mit Strahlschwenkung erzeugt werden, wie sie heute bei nahezu allen Sodar-Windprofilern verwendet wird. Akustische Phasen-Array-Antennen sind sehr kostengünstig, insbesondere nur zu einem Bruchteil der Kosten von elektromagnetischen Phasen-Array-Antennen, herstellbar. Alternativ kann zwischen mehreren akustischen Antennen mit Richtcharakteristik gewechselt werden.
Die Laufzeitbestimmung, also die Höhenauflösung, erfolgt über die akustischen Wellen, daher werden nur diese moduliert. Das kann über eine Pulsmodulation, eine Frequenzmodulation oder eine Kombination daraus erfolgen. Die Rückstreuung findet überwiegend an dem Ort statt, an welchem die sogenannte Bragg-Bedingung erfüllt ist, also die akustische Wellenlänge etwa halb so groß ist wie die optische Wellenlänge. Da die Schallgeschwindigkeit temperaturabhängig ist, muss zur Festlegung der Frequenzen der akustischen Aussendung die Temperatur des Mediums bekannt sein. Die Temperatur kann z. B. iterativ aus den radioakustischen Messungen selbst abgeleitet werden.
Der Sender der elektromagnetischen Wellen kann niedriger Leistung sein und im Dauerstrich ohne jegliche Modulation betrieben werden, was einfach und kostengünstig realisierbar ist. Eine Modulation der elektromagnetischen Wellen bei Antennen mit wenig gebündelter Abstrahlung wäre hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit ohnehin problematisch, insbesondere bei Pulsmodulation mit hoher Spitzenleistung.
Die elektromagnetischen Sende- und Empfangsantennen sind vorzugsweise von gleicher Bauart. Sie können, wie in Anspruch 2 beschrieben, als Parabol- oder Array-Antennen mit kleiner Apertur ausgeführt werden. Dabei ist zu beachten, dass die Rückstreuung an den Schallwellen sehr schwach und zur Erzielung einer ausreichenden Feldstärke am Rückstreuort und eines ausreichenden Signals am Ausgang der Empfangsantenne ein Mindestantennengewinn erforderlich ist. Daher sollte die Strahlkeule der elektromagnetischen Antennen nicht sehr viel breiter als diejenige der akustischen Antenne sein und die Abstrahlwinkel der akustischen Antenne sollten entsprechend nahe, etwa 10 bis 20 Grad, an der Vertikalen liegen. Der Einfluss des Vertikalwindes auf die Frequenzverschiebung bei nur wenig geneigten Abstrahlungen kann über eine rechnerische Vertikalwindkorrektur, z. B. unter Ausnutzung von einer Messung in vertikaler Abstrahlrichtung oder von Messungen bei gegenüberliegenden Abstrahlrichtungen, korrigiert werden.
Um stärker geneigte akustische Abstrahlwinkel zu realisieren, können die elektromagnetischen Antennen, wie in Anspruch 3 beschrieben, als Array-Antennen ausgeführt werden. Ist der Abstand der Antennenelemente hinreichend groß, entstehen mehrere stärker geneigte Hauptkeulen, in welcher dann auch die akustische Ausstrahlung wechselnd erfolgen kann.
Zur Aussendung der elektromagnetischen Wellen kann auch eine Kombination aus Zeilenstrahlern verwendet werden. Jeder Zeilenstrahler besteht aus einer linearen Anordnung von Antennenelementen. Die Abstrahlkeule des Zeilenstrahlers ist jeweils in der senkrecht zum Zeilenstrahler liegenden Ebene sehr breit. Zwei sinnvollerweise senkrecht zueinander stehende Zeilenstrahler als Sende- und als Empfangsantennen, wie in Anspruch 4, erlauben durch wechselnde akustische Aussendungen in Richtung dieser Ebenen die Messung der drei Geschwindigkeitskomponenten des Windvektors.
Statt der Zeilenstrahler können auch, wie in Anspruch 5 beschrieben, Array-Antennen mit weniger Spalten als Zeilen verwendet werden. Die Abstrahlkeulen in der Ebene senkrecht zu den Zeilen sind dann nicht ganz so breit wie im Falle von Zeilenstrahlern, der Antennengewinn nahe an der Vertikalen ist aber höher.
Werden die Abstände zwischen den Zeilen weniger dicht gewählt, so entstehen in der Abstrahlebene Hauptkeulen unterschiedlicher Ordnung. Anspruch 6 beschreibt eine Konfiguration, bei der die akustischen Abstrahlrichtungen entlang der Hauptkeulen der Array-Antennen liegen. Diese Konfiguration erreicht einen sehr hohen Gewinn der elektromagnetischen Antennen auch bei stärker aus der Vertikalen geneigter Aussendung.
Durch das Herbeiführen von Phasenunterschieden zwischen den Elementen, insbesondere zwischen den Zeilen der Sende- bzw. Empfangsantenne, kann gemäß Anspruch 7 die Abstrahl- bzw. Empfindlichkeitscharakteristik der Antennen in Abhängigkeit der akustischen Aussendung optimiert werden.
Nach Anspruch 8 kann auch durch Zu- und Abschalten von Antennen oder Antennenelementen die Abstrahl- bzw. Empfindlichkeitscharakteristik an die Raumrichtung der akustischen Aussendung angepasst werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, nur solche Zeilenstrahler zu betreiben, in deren Abstrahl- bzw. Empfindlichkeitsebene die akustische Antenne aussendet.
Die akustische Aussendung kann gemäß Anspruch 9 auch von mehreren akustischen Antennen erfolgen. Dadurch kann der Schalldruck erhöht und bei unterschiedlicher räumlicher Position der Antennen der Winddrift entgegengewirkt werden. Insgesamt wird so das Rückstreusignal verstärkt.
Als akustische Quelle ist ein Sodar-Windprofiler geeignet, wie in Anspruch 10 beschrieben. Dessen auf herkömmliche Weise rein akustisch gewonnene Information über das Windprofil kann gemäß Anspruch 11 mit der radioakustisch gewonnenen Information kombiniert werden, insbesondere zur Erhöhung der Qualität oder der Reichweite der Messung.
Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 11 können zusätzlich zur Messung der Temperatur oder der virtuellen Temperatur in feuchter Luft verwendet werden, wie in Anspruch 12 dargelegt.
Die Realisierung eines erfindungsgemäßen radioakustischen Windprofilers zeigt 1. Er besteht aus der akustischen Antenne (1) eines Sodar-Windprofilers, um welche vier elektromagnetische Antennen gruppiert sind, die Sendeantennen (2) und (3) sowie die Empfangsantennen (4) und (5). Jede dieser elektromagnetischen Antennen besteht aus einem Array mit zwei Zeilen und sechs Antennenelementen je Zeile. Innerhalb der Zeile stehen die Elemente dicht, dichter als eine elektromagnetische Wellenlänge. Die Entfernung der Zeilen ist größer als eine elektromagnetische Wellenlänge. Die Antenne (2) strahlt hauptsächlich in die Nähe der Ebene (6) ab, die Antenne (4) ist hauptsächlich hier empfindlich. Entsprechend strahlt die Antenne (3) hauptsächlich in die Nähe der Ebene (7) ab, in welcher auch die Antenne (5) hauptsächlich empfindlich ist.
Innerhalb der Ebenen (6) und (7) entstehen durch Interferenz, dem Abstand der Zeilen entsprechend, Abstrahl- bzw. Empfindlichkeitscharakteristika wie in 2 als durchgezogene Linie (8) gezeigt mit jeweils fünf Hauptkeulen in einer Ebene, davon eine Hauptkeule nullter Ordnung und jeweils zwei Hauptkeulen erster und zweiter Ordnung. Die akustische Antenne, ausgeführt als Phasen-Array-Antenne, aufgrund ihrer Geometrie ebenfalls mit Abstrahlkeulen in den Ebenen (6) und (7), emittiert nun wechselnd nacheinander in die Richtungen der insgesamt neun Hauptkeulen: fünf Hauptkeulen in jeder der beiden Ebenen, wobei die Hauptkeule nullter Ordnung identisch in beiden Ebenen ist. Eine akustische Abstrahlkeule ist als gestrichelte Linie (9) in 2 gezeigt.
Je nach der Ebene der akustischen Aussendung wird mit Hilfe eines Koaxial-Wechselrelais (10) die dieser Ebene entsprechende Sendeantenne an den Sender (11) geschaltet. Ein zweites Koaxial-Wechselrelais (12) schaltet die signalaufnehmende Empfangsantenne an den Empfänger (13).
Die durchgeschaltete Sendeantenne emittiert permanent. Ein Mischer (14) überlagert das Empfangsignal mit dem Sendesignal und erzeugt die Schwebungsfrequenz, welche ein Maß für die Dopplerverschiebung ist. Ein Rechner (15) schaltet die Koaxial- Wechselrelais, wertet die digitalisierten empfangenen Signale aus und bestimmt die Dopplerverschiebungen in Abhängigkeit der Raumrichtungen der akustischen Aussendung und der verstrichenen Zeit nach Aussendung derjenigen akustischen Wellen, welche die Bragg-Bedingung erfüllen. Daraus berechnet der Rechner das Höhenprofil der drei Schallgeschwindigkeitskomponenten.
Intermittierend wird der Sodar-Windprofiler auf herkömmliche Weise, also rein akustisch, betrieben. Der vom Sodar-Windprofiler gemessene Vertikalwind wird dazu verwendet, den Einfluss des Vertikalwindes auf die vertikale Schallgeschwindigkeit zu ermitteln und aus der vertikalen Schallgeschwindigkeit die virtuelle Temperatur der Luft zu bestimmen. Mit Kenntnis der virtuellen Temperatur wird aus dem Höhenprofil der drei radioakustisch bestimmten Schallgeschwindigkeitskomponenten das Höhenprofil der Windgeschwindigkeitskomponenten bestimmt.
Das vom Sodar-Windprofiler erzeugte Profil des dreidimensionalen Windvektors wird, wo es vorliegt, vom Rechner mit dem radioakustisch erzeugten Profil verglichen, es wird eine Güterichtung der Daten durchgeführt, das wahrscheinlichste Profil des dreidimensionalen Windvektors wird berechnet und zusammen mit dem Profil der virtuellen Temperatur ausgegeben.
Der RASS-Windprofiler gemäß dem Ausführungsbeispiel realisiert mit einfachen technischen Mitteln neun Rückstreurichtungen und erlaubt die höhenaufgelöste Messung der drei Windgeschwindigkeitskomponenten auch bei sehr inhomogenem und instationärem Windfeld. Der Gewinn der elektromagnetischen Antennen ist ausreichend um Messhöhen bis 1000 Meter und mehr zu erreichen.

Claims

Vorrichtung zur radioakustischen Fernmessung von mindestens zwei Komponenten eines Strömungsgeschwindigkeitsvektors, welche in ein kontinuierliches Medium elektromagnetische Wellen und akustische Wellen aussendet, die an den akustischen Wellen zurückgestreuten elektromagnetischen Wellen empfängt und über die Frequenzen der empfangenen Signale auf die Messgrößen schließt, wobei mindestens eine Sendeantenne (2, 3), welche aus einem Antennenelement oder mehreren Antennenelementen besteht, elektromagnetische Wellen gleichzeitig in eine Vielzahl von Raumrichtungen (8) aussendet, mindestens eine Empfangsantenne (4, 5), welche aus einem Antennenelement oder mehreren Antennenelementen besteht und nicht die Sendeantenne (2, 3) ist, gleichzeitig in einer Vielzahl von Raumrichtungen (8) empfindlich ist, mindestens eine akustische Antenne (1) akustische Wellen in wechselnde Raumrichtungen (9) aussendet, darunter solche Raumrichtungen, in welche die Sendeantenne (2, 3) elektromagnetische Wellen aussendet und in welcher die Empfangsantenne (4, 5) empfindlich ist, die an den akustischen Wellen zurückgestreuten elektromagnetischen Wellen aus Raumrichtungen, den Rückstreurichtungen, auf die Empfangsantenne (4, 5) einlaufen, die wechselnden Raumrichtungen der akustischen Aussendung wechselnde Rückstreurichtungen bewirken, aus den Frequenzen der empfangenen Signale bei wechselnden Rückstreurichtungen mindestens zwei Komponenten des Strömungsgeschwindigkeitsvektors abgeleitet werden, die akustischen Aussendungen moduliert sind und der Zeitraum zwischen einer akustischen Aussendung und dem Empfang des von dieser Aussendung hervorgerufenen Signals der Distanzauflösung dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sendeantenne (2, 3) und eine Empfangsantenne (4, 5) als Flächenantennen, insbesondere Parabol- oder Array-Antennen, ausgeführt sind, dass deren Aperturen klein sind, insbesondere, dass deren Aperturen bezogen auf die elektromagnetische Wellenlänge kleiner sind als die Apertur der akustischen Antenne bezogen auf die akustische Wellenlänge, dass daher die Abstrahlkeule der Sendeantenne (2, 3) und die Empfindlichkeitskeule der Empfangsantenne (4, 5) breit, insbesondere breiter als die Abstrahlkeule der akustischen Antenne, sind, dass Raumrichtungen der akustischen Aussendungen wechselnd Raumrichtungen innerhalb der Abstrahlkeule der Sendeantenne (2, 3) enthalten und dass Rückstreurichtungen wechselnd innerhalb der Empfindlichkeitskeule der Empfangsantenne (4, 5) liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sendeantenne (1, 2) und eine Empfangsantenne (4, 5) als Array-Antennen, insbesondere mit einem Abstand der Antennenelemente größer als die Wellenlänge, ausgeführt sind, dass die Abstrahl- bzw. Empfindlichkeitscharakteristika der Array-Antennen mehrere Hauptkeulen, insbesondere verschiedener Ordnung, enthalten, dass Raumrichtungen der akustischen Aussendungen wechselnd Raumrichtungen innerhalb der Hauptkeulen der Sendeantenne (2, 3) enthalten und dass Rückstreurichtungen wechselnd innerhalb der Hauptkeulen der Empfangsantenne (4, 5) liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste und eine zweite Sendeantenne (2, 3) und eine erste und eine zweite Empfangsantenne (4, 5) jeweils als Zeile von Antennenelementen ausgeführt sind, dass die erste und die zweite Sendeantenne (2, 3) nicht parallel zueinander angeordnet sind, dass die erste und die zweite Empfangsantenne (4, 5) nicht parallel zueinander angeordnet sind, dass die erste Sendeantenne (2) überwiegend in Raumrichtungen (8) aussendet, die nahe an einer ersten Ebene (6) liegen, dass die erste Empfangsantenne (4) überwiegend in Raumrichtungen (8) empfindlich ist, die nahe an dieser ersten Ebene (6) liegen, dass die zweite Sendeantenne (3) überwiegend in Raumrichtungen (8) aussendet, die nahe an einer zweiten Ebene (7) liegen, dass die zweite Empfangsantenne (5) überwiegend in Raumrichtungen (8) empfindlich ist, die nahe an dieser zweiten Ebene (7) liegen, dass Raumrichtungen der akustischen Aussendungen (9) wechselnd Raumrichtungen in der Nähe der ersten oder zweiten Ebene (6, 7) enthalten und dass Rückstreurichtungen wechselnd in der Nähe der ersten oder zweiten Ebene liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass statt einer Zeile von Antennenelementen eine Array-Antenne, insbesondere eine Anordnung von Antennenelementen mit M Zeilen und N Spalten mit M kleiner als N, verwendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahl- bzw. Empfindlichkeitscharakteristika der Array-Antennen zwei oder mehr Hauptkeulen, insbesondere verschiedener Ordnung, enthalten, insbesondere erreicht durch einen Abstand der Zeilen größer als die elektromagnetische Wellenlänge, dass Raumrichtungen der akustischen Aussendungen wechselnd Raumrichtungen innerhalb der Hauptkeulen der Sendeantennen (2, 3) enthalten und dass Rückstreurichtungen wechselnd innerhalb der Hauptkeulen der Empfangsantennen (4, 5) liegen.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den Raumrichtungen der akustischen Aussendung Phasenunterschiede zwischen den Zeilen oder Spalten mindestens einer Sendeantenne (2, 3) oder Empfangsantenne (4, 5) erzeugt werden.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den Raumrichtungen der akustischen Aussendung mindestens eine Sendeantenne (2, 3) oder ein Element der Sendeantenne (2, 3) oder eine Empfangsantenne (4, 5) oder ein Element der Empfangsantenne (4, 5) zu- oder abgeschaltet wird, insbesondere dass zwischen zwei Sendeantennen (2, 3) und zwei Empfangsantennen (4, 5) umgeschaltet wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Empfangsantennen (4, 5) aufgrund ihrer Ausführung oder Positionierung in unterschiedlichen Raumrichtungen empfindlich sind und dass die Frequenzen der von den mindestens zwei Empfangsantennen (4, 5) im Wesentlichen gleichzei tig empfangenen Signale zur Ableitung von mindestens zwei Komponenten des Strömungsgeschwindigkeitsvektors herangezogen werden.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die akustischen Wellen von mindestens einer akustischen Antenne eines Sodar-Windprofilers ausgesendet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die akustische Antenne zeitweise als Teil des Sodar-Windprofilers betrieben wird, insbesondere dass die vom Sodar-Windprofiler gewonnene Information bei der Auswertung der radioakustisch gewonnenen Information berücksichtigt wird, insbesondere dass daraus mindestens ein wahrscheinlichster Windgeschwindigkeitsvektor abgeleitet wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Information über die Temperatur des Mediums oder, im Falle der Luft als Medium, die virtuelle Temperatur der Luft abgeleitet wird.