JP2009052961A - 風計測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】計測対象となる大気のドップラー速度を計測するドップラー速度計測部001と、ドップラー速度計測部001で計測されたドップラー速度を所定の時間長で時間平均する第一のドップラー速度時間平均部002と、第一のドップラー速度時間平均部002で算出された時間平均後のドップラー速度から風速ベクトルを合成する風速ベクトル合成部003と、ドップラー速度計測部001で計測されたドップラー速度を、第一のドップラー速度時間平均部002よりも短い時間長で、時間平均する第二のドップラー速度時間平均部004と、風速ベクトル合成部003から出力された風向値と第二のドップラー速度時間平均部004の時間平均後のドップラー速度から、風速計測値を算出する風速値算出部005とを備えている。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る風計測装置としてのレーダ装置の構成を表すブロック図である。
まず、ドップラー速度計測部001では、風計測対象となる領域の大気のドップラー速度を計測する。ドップラー速度計測部001で得られたドップラー速度は、第一のドップラー速度時間平均部002と第二のドップラー速度時間平均部004とに入力される。
ステップs001では、ドップラー速度計測部001を用いて、複数角度、すなわち、複数方向のビームによりドップラー速度を計測する。
ステップs002では、第一のドップラー速度時間平均部002にて、ビーム方向毎に長時間区間で蓄積されたドップラー速度を時間平均する。
ステップs003では、風速ベクトル合成部003にて、風速ベクトルを得る。
ステップs005では、第二のドップラー速度時間平均部004から入力した短時間平均ドップラー速度と、風速ベクトル合成部003から入力した風向値を用いて、式5により短時間平均された風速値を風速値算出部005にて算出する。
以後、計測が継続されている間は、ステップs006からステップs001に戻り、以上の手順を繰り返すことにより、風速計測を繰り返し行う。
上述の実施の形態1では、ドップラー速度計測部001で得られたドップラー速度の計測値を時間平均するものであったが、ドップラースペクトルの積分数を変えることによっても同様の時間平均効果を得ることができる。ここではそのような実施の形態を示す。
以上の実施の形態では、風向と風速とで時間平均の長さを変えるような構成であったが、時間平均の代わりに空間的な平均長を変えるような実施の形態を次に示す。図8はそのような本実施の形態3における風計測装置の構成を表すブロック図である。この図において、020はドップラー速度に距離平均処理を施すドップラー速度距離平均部である。なお、その他の符号は前述のものと同じであるため、ここではその説明を省略する。
Claims (10)
- 遠隔点の風を計測するための風計測装置であって、
複数の方向の遠隔点の大気のドップラー速度を計測するドップラー速度計測部と、
前記ドップラー速度計測部から前記ドップラー速度を入力し、所定の時間長で、前記遠隔点毎に前記ドップラー速度の時間平均処理を行う第一のドップラー速度時間平均部と、
前記第一のドップラー速度時間平均部から複数方向の前記遠隔点の平均ドップラー速度を入力し、風が空間的に一様であることを仮定して、風向と風速を算出する風速ベクトル合成部と、
前記ドップラー速度計測部から前記ドップラー速度を入力するとともに前記風速ベクトル合成部から風向を入力し、入力した前記ドップラー速度に対応する前記遠隔点の角度と前記風向との角度差によって決まる速度射影の係数を補正することにより風速を算出する風速値算出部と
を備えたことを特徴とする風計測装置。 - 遠隔点の風を計測するための風計測装置であって、
複数の方向の遠隔点の大気のドップラー速度を計測するドップラー速度計測部と、
前記ドップラー速度計測部から前記ドップラー速度を入力し、前記遠隔点毎にドップラー速度の時間平均処理を行う第一のドップラー速度時間平均部と、
前記第一のドップラー速度時間平均部から複数方向の前記遠隔点の平均ドップラー速度を入力し、風が空間的に一様であることを仮定して、風向と風速を算出する風速ベクトル合成部と、
前記ドップラー速度計測部から前記ドップラー速度を入力し、前記第一のドップラー速度平均部の前記時間長よりも短い時間長で、前記遠隔点毎に前記ドップラー速度の時間平均処理を行う第二のドップラー速度平均部と、
前記第二のドップラー速度平均部から平均ドップラー速度を入力するとともに前記風速ベクトル合成部から前記風向を入力し、入力した前記ドップラー速度に対応する前記遠隔点の角度と入力した前記風向との角度差によって決まる速度射影の係数を補正することにより風速を算出する風速値算出部と
を備えたことを特徴とする風計測装置。 - 前記第一のドップラー速度時間平均部が、互いに重ならない時間区間のドップラー速度の時間平均処理を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の風計測装置。
- 前記第一のドップラー速度時間平均部が、ドップラー速度の移動平均処理を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の風計測装置。
- 前記第二のドップラー速度時間平均部が、互いに重ならない時間区間のドップラー速度の時間平均処理を行うことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の風計測装置。
- 前記第二のドップラー速度時間平均部が、ドップラー速度の移動平均処理を行うことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の風計測装置。
- 遠隔点の風を計測するための風計測装置であって、
複数の方向の遠隔点の大気のドップラースペクトルを計測するドップラー速度計測部と、
前記ドップラー速度計測部から前記ドップラースペクトルを入力し、前記遠隔点毎にドップラースペクトルの積分処理を行うドップラースペクトル積分部と、
前記ドップラースペクトル積分部から積分後の前記ドップラースペクトルを入力し、振幅が極大となるドップラー速度を出力する第一のピーク検出部と、
前記第一のピーク検出部から複数方向の前記遠隔点の前記ドップラー速度を入力し、風が空間的に一様であることを仮定して、風向と風速を算出する風速ベクトル合成部と、
前記ドップラー速度計測部からドップラースペクトルを入力し、振幅が極大となるドップラー速度を出力する第二のピーク検出部と、
前記第二のピーク検出部から前記ドップラー速度を入力するとともに前記風速ベクトル合成部から前記風向を入力し、入力した前記ドップラー速度に対応する前記遠隔点の角度と入力した前記風向との角度差によって決まる速度射影の係数を補正することにより風速を算出する風速値算出部と
を備えたことを特徴とする風計測装置。 - 前記ドップラー速度計測部が、2つ以上の角度の遠隔点のドップラー速度またはドップラースペクトルを計測するとともに、
前記風速ベクトル合成部が、風の鉛直風成分が十分小さいと仮定することにより、水平風成分の風速ベクトルを算出する
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の風計測装置。 - 遠隔点の風を計測するための風計測装置であって、
複数の方向の遠隔点の大気のドップラー速度を計測するドップラー速度計測部と、
前記ドップラー速度計測部から前記ドップラー速度を入力し、同一方向で距離の異なる複数の前記遠隔点のドップラー速度の距離平均処理を行うドップラー速度距離平均部と、
前記ドップラー速度距離平均部から複数方向の前記遠隔点の前記距離平均ドップラー速度を入力し、風が空間的に一様であることを仮定して、風向と風速を算出する風速ベクトル合成部と、
前記ドップラー速度計測部からドップラー速度を入力するとともに前記風速ベクトル合成部から前記風向を入力し、入力した前記ドップラー速度に対応する前記遠隔点の角度と入力した前記風向との角度差によって決まる速度射影の係数を補正することにより風速を算出する風速値算出部と
を備えたことを特徴とする風計測装置。 - 遠隔点の風を計測するための風計測装置であって、
複数の方向の遠隔点の大気のドップラースペクトルを計測するドップラー速度計測部と、
前記ドップラー速度計測部から前記ドップラースペクトルを入力し、同一方向で距離の異なる複数の前記遠隔点のドップラースペクトルを積分する処理を行うドップラースペクトル積分部と、
前記ドップラースペクトル積分部から積分後の前記ドップラースペクトルを入力し、振幅が極大となるドップラー速度を出力する第一のピーク検出部と、
前記第一のピーク検出部から複数方向の前記遠隔点のドップラー速度を入力し、風が空間的に一様であることを仮定して、風向と風速を算出する風速ベクトル合成部と、
前記ドップラー速度計測部から前記ドップラースペクトルを入力し、振幅が極大となるドップラー速度を出力する第二のピーク検出部と、
前記第二のピーク検出部からドップラー速度を入力するとともに前記風速ベクトル合成部から前記風向きを入力し、入力した前記ドップラー速度に対応する前記遠隔点の角度と入力した前記風向との角度差によって決まる速度射影の係数を補正することにより風速を算出する風速値算出部と
を備えたことを特徴とする風計測装置。
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