JP3001482B2 - 風向風速レーザレーダ - Google Patents
風向風速レーザレーダInfo
- Publication number
- JP3001482B2 JP3001482B2 JP9296542A JP29654297A JP3001482B2 JP 3001482 B2 JP3001482 B2 JP 3001482B2 JP 9296542 A JP9296542 A JP 9296542A JP 29654297 A JP29654297 A JP 29654297A JP 3001482 B2 JP3001482 B2 JP 3001482B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wind
- measurement points
- correlation value
- wind speed
- winds
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、時間−相関法によ
り風向風速を計測するための風向風速レーザレーダに関
する。
り風向風速を計測するための風向風速レーザレーダに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の風向風速計測技術としては、各高
度におけるエアロゾル濃度の時間変化に基づいて、当該
高度の風向風速を計測するものが挙げられる。
度におけるエアロゾル濃度の時間変化に基づいて、当該
高度の風向風速を計測するものが挙げられる。
【０００３】大気中に浮遊する微粒子、即ち、エアロゾ
ルは、濃淡にばらつきを有する状態で、即ち斑模様に濃
度が揺らいだ状態で、大気中に存在しており、また、エ
アロゾルが存在する領域に吹いている風によって常に流
されている。
ルは、濃淡にばらつきを有する状態で、即ち斑模様に濃
度が揺らいだ状態で、大気中に存在しており、また、エ
アロゾルが存在する領域に吹いている風によって常に流
されている。
【０００４】このエアロゾルが斑模様に濃度が揺らいだ
状態にあり、かつ、その分布の形を変えずに風に流され
ている場合、複数の測定点の内における２ヶ所につい
て、エアロゾル分布の濃度時間変化を求めると、一定の
遅延時間を持って強い相関が得られることとなる。この
相関を最大とする遅延時間が求まれば、２ヶ所の測定点
間の距離から、２ヶ所の測定点を結ぶ方向の風成分を求
めることができる。
状態にあり、かつ、その分布の形を変えずに風に流され
ている場合、複数の測定点の内における２ヶ所につい
て、エアロゾル分布の濃度時間変化を求めると、一定の
遅延時間を持って強い相関が得られることとなる。この
相関を最大とする遅延時間が求まれば、２ヶ所の測定点
間の距離から、２ヶ所の測定点を結ぶ方向の風成分を求
めることができる。
【０００５】一方、エアロゾルの濃度は、レーザレーダ
を用いることにより、瞬時に遠隔測定され得る。レーザ
ビームを鉛直方向に向けて放射し、反射してきた光の測
定を行うと、鉛直方向のエアロゾル濃度分布が求められ
る。そこで、連続的に測定を行うと、各高度のエアロゾ
ル濃度変化を時系列的に求めることができる。また、鉛
直方向を中心としてレーザビームをコニカルスキャンし
ながら連続的に測定することにより、所定高度上の水平
面内に設定される複数の測定点の夫々におけるエアロゾ
ル濃度の時間変化が測定できる。
を用いることにより、瞬時に遠隔測定され得る。レーザ
ビームを鉛直方向に向けて放射し、反射してきた光の測
定を行うと、鉛直方向のエアロゾル濃度分布が求められ
る。そこで、連続的に測定を行うと、各高度のエアロゾ
ル濃度変化を時系列的に求めることができる。また、鉛
直方向を中心としてレーザビームをコニカルスキャンし
ながら連続的に測定することにより、所定高度上の水平
面内に設定される複数の測定点の夫々におけるエアロゾ
ル濃度の時間変化が測定できる。
【０００６】水平面に流れる風の風向及び風速を複数の
測定点間の時間−相関法によって求める技術は、松井等
による論文「Ｗｉｎｄ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ ｂｙ ａ
Ｃｏｎｉｃａｌ−Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｉｍｅ−Ｃｏ
ｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｌｉｄｅｒ（ＪＡＰＡＮＥＳＥ
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣ
Ｓ ＶＯＬ．２９， Ｎｏ．２， ＦＥＢＲＵＡＲＹ
１９９０， ｐｐ．４４１−４４４）」（以下、従来例
という）に開示されている。
測定点間の時間−相関法によって求める技術は、松井等
による論文「Ｗｉｎｄ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ ｂｙ ａ
Ｃｏｎｉｃａｌ−Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｉｍｅ−Ｃｏ
ｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｌｉｄｅｒ（ＪＡＰＡＮＥＳＥ
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣ
Ｓ ＶＯＬ．２９， Ｎｏ．２， ＦＥＢＲＵＡＲＹ
１９９０， ｐｐ．４４１−４４４）」（以下、従来例
という）に開示されている。
【０００７】従来例の風向風速レーザレーダは、所定高
度平面内において一定の風がながれていると仮定して、
図８及び図９に示されるような計測技術を適用したもの
である。以下に、従来例による所定の高度を流れる風の
風向風速計測について簡単に説明する。
度平面内において一定の風がながれていると仮定して、
図８及び図９に示されるような計測技術を適用したもの
である。以下に、従来例による所定の高度を流れる風の
風向風速計測について簡単に説明する。
【０００８】まず、図８に示されるように、所定の高度
におけるコニカルスキャニング軌道上に三点の測定点
（ａ，ｂ，ｃ）を設け、各測定点ａ，ｂ，ｃにおけるエ
アロゾル濃度の時間変化を計測する。
におけるコニカルスキャニング軌道上に三点の測定点
（ａ，ｂ，ｃ）を設け、各測定点ａ，ｂ，ｃにおけるエ
アロゾル濃度の時間変化を計測する。
【０００９】次に、各測定点ごとに得られたエアロゾル
濃度の時間変化を入力として、遅延時間を連続して変化
させ、各測定点間のそれぞれについて遅延時間に応じた
相関値を求める。求めた相関値の内、最適と思われるも
のを一つ選択して、それぞれの測定点間についての最適
遅延時間を決める。例えば、遅延時間を連続的に変化さ
せて、各遅延時間に対応する相関値であって点ａに対す
る点ｂの相関値Ｃabを求め、相関値Ｃabを最大とする最
適遅延時間Ｔabを決定する。決定した最適遅延時間Ｔab
は、点ａを原点として点ｂの方向へ向かう軸線ＡＸabで
あって、単位を遅延時間とするＡＸab上にプロットされ
る。同様にして、点ｂに対する点ｃの相関値Ｃbcを最大
とする最適遅延時間Ｔbcは、点ｂを原点として点ｃの方
向へ向かう軸線ＡＸbc上にプロットされ、点ｃに対する
点ａの相関値Ｃcaを最大とする最適遅延時間Ｔcaは、点
ｃを原点として点ａの方向へ向かう軸線ＡＸca上にプロ
ットされる（図９参照）。
濃度の時間変化を入力として、遅延時間を連続して変化
させ、各測定点間のそれぞれについて遅延時間に応じた
相関値を求める。求めた相関値の内、最適と思われるも
のを一つ選択して、それぞれの測定点間についての最適
遅延時間を決める。例えば、遅延時間を連続的に変化さ
せて、各遅延時間に対応する相関値であって点ａに対す
る点ｂの相関値Ｃabを求め、相関値Ｃabを最大とする最
適遅延時間Ｔabを決定する。決定した最適遅延時間Ｔab
は、点ａを原点として点ｂの方向へ向かう軸線ＡＸabで
あって、単位を遅延時間とするＡＸab上にプロットされ
る。同様にして、点ｂに対する点ｃの相関値Ｃbcを最大
とする最適遅延時間Ｔbcは、点ｂを原点として点ｃの方
向へ向かう軸線ＡＸbc上にプロットされ、点ｃに対する
点ａの相関値Ｃcaを最大とする最適遅延時間Ｔcaは、点
ｃを原点として点ａの方向へ向かう軸線ＡＸca上にプロ
ットされる（図９参照）。
【００１０】その後、図９において各測定点間の最適遅
延時間を通る円を最小二乗法により作成する。
延時間を通る円を最小二乗法により作成する。
【００１１】このようにして円を作成し、かつ、円の中
心と原点とを通る線を引くと、原点を中心として当該円
の中心の方向を風向として、当該線の一部である円の直
径により二点間の距離を割ったものを風速として求める
ことができる。
心と原点とを通る線を引くと、原点を中心として当該円
の中心の方向を風向として、当該線の一部である円の直
径により二点間の距離を割ったものを風速として求める
ことができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例による風向風速計測技術によっては、以下に示
すように二つの大きな問題があった。
た従来例による風向風速計測技術によっては、以下に示
すように二つの大きな問題があった。
【００１３】従来例の有する第１の問題点は、風向風速
を求めるまでの計算に多大な時間を要することである。
上述した例においては、理解をし易くするため、測定点
を三点として説明してきたが、実測時には、通常、５〜
６点の測定点を設定する。従って、相関値を求める必要
のある測定点の組み合わせは、１０（＝ 5Ｃ2 ）〜１５
（＝ 6Ｃ2 ）通りとなる。更に、これらの１０〜１５通
りの組み合わせの夫々について、遅延時間を連続的に変
化させて相関値を最大とする最適遅延時間を計算しなけ
ればならない。その上、複数の高度の風を計測しようと
すれば、更に、その分だけ繰り返し計算をする必要があ
る。また、複数の最適遅延時間から円を推定するために
適用する最小二乗法は、多くの計算量を必要とする。
を求めるまでの計算に多大な時間を要することである。
上述した例においては、理解をし易くするため、測定点
を三点として説明してきたが、実測時には、通常、５〜
６点の測定点を設定する。従って、相関値を求める必要
のある測定点の組み合わせは、１０（＝ 5Ｃ2 ）〜１５
（＝ 6Ｃ2 ）通りとなる。更に、これらの１０〜１５通
りの組み合わせの夫々について、遅延時間を連続的に変
化させて相関値を最大とする最適遅延時間を計算しなけ
ればならない。その上、複数の高度の風を計測しようと
すれば、更に、その分だけ繰り返し計算をする必要があ
る。また、複数の最適遅延時間から円を推定するために
適用する最小二乗法は、多くの計算量を必要とする。
【００１４】従来例の有する第２の問題点は、風の推定
をために大別して２つのステップを必要とすることか
ら、最終結果として推定される風向及び風速の精度を高
めることが困難なことである。
をために大別して２つのステップを必要とすることか
ら、最終結果として推定される風向及び風速の精度を高
めることが困難なことである。
【００１５】即ち、従来例における手法によれば、風を
推定するために、第１ステップとして、各測定点間の相
関値を最大とする最適遅延時間を決定しなければならな
い。この最適遅延時間は、各測定点間ごとに１つだけの
ものであり、他の遅延時間は、無視される。この際、最
適遅延時間に対応する相関値が、他の遅延時間に対応す
る相関値と比較して、明瞭なピークを持つような場合が
ある一方で、近接した値を持つ中でわずかに大きいもの
であるような場合もある。これらのことから理解される
ように、第１ステップでは、最適遅延時間に対応する相
関値が、明瞭なピークを持つものであるか否かなどとい
った情報をも切り捨てることとなる。
推定するために、第１ステップとして、各測定点間の相
関値を最大とする最適遅延時間を決定しなければならな
い。この最適遅延時間は、各測定点間ごとに１つだけの
ものであり、他の遅延時間は、無視される。この際、最
適遅延時間に対応する相関値が、他の遅延時間に対応す
る相関値と比較して、明瞭なピークを持つような場合が
ある一方で、近接した値を持つ中でわずかに大きいもの
であるような場合もある。これらのことから理解される
ように、第１ステップでは、最適遅延時間に対応する相
関値が、明瞭なピークを持つものであるか否かなどとい
った情報をも切り捨てることとなる。
【００１６】更に、従来例における手法によれば、第２
ステップとして、複数の最適遅延時間から円を推定する
必要がある。この第２ステップ自体の推定の良否は、図
上にプロットされた各最適遅延時間と推定した円とがど
の程度フィットしているかにより、ある程度の予測をす
ることが出来る。しかしながら、第２ステップにおける
推定結果は、第１ステップで切り捨てられた情報までを
反映するものではない。従って、従来例の風向風速推定
技術によれば、風向風速に関する測定結果の妥当性を評
価するために、第１ステップにおけるデータを再度確認
する必要がある。即ち、従来の方式によれば、多量の生
データを残す必要があるとともに、その結果の検討も複
雑であることから、実用的な運用が困難であるといった
問題が生じていた。
ステップとして、複数の最適遅延時間から円を推定する
必要がある。この第２ステップ自体の推定の良否は、図
上にプロットされた各最適遅延時間と推定した円とがど
の程度フィットしているかにより、ある程度の予測をす
ることが出来る。しかしながら、第２ステップにおける
推定結果は、第１ステップで切り捨てられた情報までを
反映するものではない。従って、従来例の風向風速推定
技術によれば、風向風速に関する測定結果の妥当性を評
価するために、第１ステップにおけるデータを再度確認
する必要がある。即ち、従来の方式によれば、多量の生
データを残す必要があるとともに、その結果の検討も複
雑であることから、実用的な運用が困難であるといった
問題が生じていた。
【００１７】そこで、本発明は、風推定に必要な計算の
負荷を軽減すると共に、最終結果に基づいて測定の妥当
性を一目で評価することを可能とする信号処理の手法を
提供することを目的とする。
負荷を軽減すると共に、最終結果に基づいて測定の妥当
性を一目で評価することを可能とする信号処理の手法を
提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するため手段として、以下に示すような、風向風
速レーザレーダ等を提供する。
を解決するため手段として、以下に示すような、風向風
速レーザレーダ等を提供する。
【００１９】即ち、本発明によれば、第１の風向風速レ
ーザレーダとして、時間−相関法によって風向及び風速
を測定するための風向風速レーザレーダであって、垂直
方向に対してコニカルスキャンをすることにより、特定
の高度のスキャニング円軌道上に設定された複数の測定
点の夫々について測定を行い、当該測定結果として前記
複数の測定点の夫々ごとにエアロゾル濃度の時間変化を
得て、当該夫々のエアロゾル濃度の時間変化から前記特
定の高度における水平方向の風向及び風速を測定するこ
とのできる風向風速レーザレーダにおいて、予め計算す
ることにより得られる複数の最適遅延時間であって、複
数の予測風向及び予測風速を組み合わせることにより想
定される複数の風の夫々ごとに、かつ、前記複数の測定
点の内から選択される二つの測定点の組み合わせごと
に、当該二つの測定点間における相関値を最大とするよ
うな前記最適遅延時間の夫々を格納するための遅延時間
テーブルを有し、前記夫々のエアロゾル濃度の時間変化
を受けて、前記遅延時間テーブルを参照し、想定される
複数の風の夫々について、対応する前記最適遅延時間を
用いて相関値を計算することにより、前記特定の高度に
おける風向及び風速を推定することのできる風向風速推
定手段を備えることを特徴とする風向風速レーザレーダ
が得られる。
ーザレーダとして、時間−相関法によって風向及び風速
を測定するための風向風速レーザレーダであって、垂直
方向に対してコニカルスキャンをすることにより、特定
の高度のスキャニング円軌道上に設定された複数の測定
点の夫々について測定を行い、当該測定結果として前記
複数の測定点の夫々ごとにエアロゾル濃度の時間変化を
得て、当該夫々のエアロゾル濃度の時間変化から前記特
定の高度における水平方向の風向及び風速を測定するこ
とのできる風向風速レーザレーダにおいて、予め計算す
ることにより得られる複数の最適遅延時間であって、複
数の予測風向及び予測風速を組み合わせることにより想
定される複数の風の夫々ごとに、かつ、前記複数の測定
点の内から選択される二つの測定点の組み合わせごと
に、当該二つの測定点間における相関値を最大とするよ
うな前記最適遅延時間の夫々を格納するための遅延時間
テーブルを有し、前記夫々のエアロゾル濃度の時間変化
を受けて、前記遅延時間テーブルを参照し、想定される
複数の風の夫々について、対応する前記最適遅延時間を
用いて相関値を計算することにより、前記特定の高度に
おける風向及び風速を推定することのできる風向風速推
定手段を備えることを特徴とする風向風速レーザレーダ
が得られる。
【００２０】また、本発明によれば、第２の風向風速レ
ーザレーダとして、前記第１の風向風速レーザレーダに
おいて、前記風向風速推定手段は、時間変化に従って変
化する前記夫々のエアロゾル濃度の情報を受けて一時的
に格納するためのバッファと、該バッファから前記夫々
のエアロゾル濃度の時間変化を示す情報を受けて、前記
二つの測定点に関するエアロゾル濃度の時間変化を示す
情報ごとに、前記遅延時間テーブルから前記想定される
複数の風に対応する複数の前記最適遅延時間を読み出
し、各最適遅延時間ごとに相関値を求めて当該相関値を
出力するための遅延相関手段と、該遅延相関手段から、
前記二つの測定点の組み合わせの全てについて、前記想
定される複数の風ごとに求められた相関値を受けて、前
記想定される複数の風の夫々ごとに複数の当該相関値を
集計するための相関値集計手段と、該相関値集計手段に
より前記想定される複数の風の夫々ごとに集計された相
関値を、風向及び風速を二つの次元とするマップ上にマ
ッピングするための風向風速推定マップ生成手段と、前
記遅延時間テーブルから前記遅延相関手段に出力される
前記最適遅延時間を制御すると共に、前記相関値集計手
段における相関値の集計を制御し、更に、前記風向風速
推定マップ生成手段における前記マッピングを制御する
ための制御手段とを有することを特徴とする風向風速レ
ーザレーダが得られる。
ーザレーダとして、前記第１の風向風速レーザレーダに
おいて、前記風向風速推定手段は、時間変化に従って変
化する前記夫々のエアロゾル濃度の情報を受けて一時的
に格納するためのバッファと、該バッファから前記夫々
のエアロゾル濃度の時間変化を示す情報を受けて、前記
二つの測定点に関するエアロゾル濃度の時間変化を示す
情報ごとに、前記遅延時間テーブルから前記想定される
複数の風に対応する複数の前記最適遅延時間を読み出
し、各最適遅延時間ごとに相関値を求めて当該相関値を
出力するための遅延相関手段と、該遅延相関手段から、
前記二つの測定点の組み合わせの全てについて、前記想
定される複数の風ごとに求められた相関値を受けて、前
記想定される複数の風の夫々ごとに複数の当該相関値を
集計するための相関値集計手段と、該相関値集計手段に
より前記想定される複数の風の夫々ごとに集計された相
関値を、風向及び風速を二つの次元とするマップ上にマ
ッピングするための風向風速推定マップ生成手段と、前
記遅延時間テーブルから前記遅延相関手段に出力される
前記最適遅延時間を制御すると共に、前記相関値集計手
段における相関値の集計を制御し、更に、前記風向風速
推定マップ生成手段における前記マッピングを制御する
ための制御手段とを有することを特徴とする風向風速レ
ーザレーダが得られる。
【００２１】更に、本発明によれば、第３の風向風速レ
ーザレーダとして、前記第２の風向風速レーザレーダに
おいて、前記風向風速推定マップ生成手段は、前記想定
される複数の風の夫々ごとに集計された相関値を、当該
相関値に対応する所定の色をもって、前記マップ上にマ
ッピングすることを特徴とする風向風速レーザレーダが
得られる。
ーザレーダとして、前記第２の風向風速レーザレーダに
おいて、前記風向風速推定マップ生成手段は、前記想定
される複数の風の夫々ごとに集計された相関値を、当該
相関値に対応する所定の色をもって、前記マップ上にマ
ッピングすることを特徴とする風向風速レーザレーダが
得られる。
【００２２】以下に、上述した風向風速レーザレーダに
おいて採用されている本発明による風推定方法につい
て、図１及び図２を用いて説明する。尚、以下において
は、説明のため、一の所定高度について言及するものと
し、方位分解能を四方位（東西南北）、風速分解能を二
風速（Ｖ，２Ｖ；Ｖは、所定の風速）、測定点を三点
（ａ，ｂ，ｃ）とする（図１参照）。
おいて採用されている本発明による風推定方法につい
て、図１及び図２を用いて説明する。尚、以下において
は、説明のため、一の所定高度について言及するものと
し、方位分解能を四方位（東西南北）、風速分解能を二
風速（Ｖ，２Ｖ；Ｖは、所定の風速）、測定点を三点
（ａ，ｂ，ｃ）とする（図１参照）。
【００２３】まず、本発明においては、風向風速を推定
する前に、図２に示されるような遅延時間テーブルを作
成する。遅延時間テーブルは、図２を参照すれば理解さ
れるように、予め計算することにより得られる複数の最
適遅延時間を格納するものである。複数の最適遅延時間
の夫々は、複数の予測風向及び予測風速を組み合わせる
ことにより想定される複数の風の夫々の風（図２におい
て、ケースｉ）〜ケースiiiv）で示す。）において、複
数の測定点の内から選択される二つの測定点の組み合わ
せ毎に、当該二つの測定点間における相関値を最大とす
るような遅延時間である。
する前に、図２に示されるような遅延時間テーブルを作
成する。遅延時間テーブルは、図２を参照すれば理解さ
れるように、予め計算することにより得られる複数の最
適遅延時間を格納するものである。複数の最適遅延時間
の夫々は、複数の予測風向及び予測風速を組み合わせる
ことにより想定される複数の風の夫々の風（図２におい
て、ケースｉ）〜ケースiiiv）で示す。）において、複
数の測定点の内から選択される二つの測定点の組み合わ
せ毎に、当該二つの測定点間における相関値を最大とす
るような遅延時間である。
【００２４】次に、レーザレーダを用いての測定結果か
ら、所定高度に設定された三点（ａ，ｂ，ｃ）における
エアロゾル濃度の時間変化を得る。
ら、所定高度に設定された三点（ａ，ｂ，ｃ）における
エアロゾル濃度の時間変化を得る。
【００２５】次に、図２に示されるケースｉ）〜ケース
iiiv）の夫々の風について、各測定点間の相関値を求め
る。この際、相関値は、各ケースについて夫々の測定点
間において最大遅延時間のみを用いて、求められる。例
えば、ケースｉ）について、最適遅延時間０（ｍｓ）を
用いてａとｂとの相関値（Ｃabi ）を求め、同様に、遅
延時間ルート（３ｘ）（ｍｓ）を用いてｂとｃとの相関
値（Ｃbci ）を求め、遅延時間−ルート（３ｘ）（ｍ
ｓ）を用いてｃとａとの相関値（Ｃcai ）を求める。
iiiv）の夫々の風について、各測定点間の相関値を求め
る。この際、相関値は、各ケースについて夫々の測定点
間において最大遅延時間のみを用いて、求められる。例
えば、ケースｉ）について、最適遅延時間０（ｍｓ）を
用いてａとｂとの相関値（Ｃabi ）を求め、同様に、遅
延時間ルート（３ｘ）（ｍｓ）を用いてｂとｃとの相関
値（Ｃbci ）を求め、遅延時間−ルート（３ｘ）（ｍ
ｓ）を用いてｃとａとの相関値（Ｃcai ）を求める。
【００２６】次に、Ｃabi ，Ｃbci ，Ｃcai を集計し
て、ケースｉ）の得点（得点ｉ）とする。
て、ケースｉ）の得点（得点ｉ）とする。
【００２７】他のケースii）〜ケースiiiv）の夫々につ
いても同様にして、得点ii〜iiivを集計する。
いても同様にして、得点ii〜iiivを集計する。
【００２８】その後、風向及び風速を、夫々、ディメン
ジョンとする２次元マップ上に、集計された各得点ｉ〜
iiivをマッピングする。マッピング方法の一例として
は、得点をカラー表示することにより色分けする方法な
どが挙げられる。これによって、風向、風速、及び各ケ
ースの得点（強度）の３次元マップが得られる。
ジョンとする２次元マップ上に、集計された各得点ｉ〜
iiivをマッピングする。マッピング方法の一例として
は、得点をカラー表示することにより色分けする方法な
どが挙げられる。これによって、風向、風速、及び各ケ
ースの得点（強度）の３次元マップが得られる。
【００２９】当該３次元マップを参照し、強度の最大と
なる風向及び風速が明瞭な場合、当該風向・風速が求め
る値、即ち所定高度における風向・風速となる。
なる風向及び風速が明瞭な場合、当該風向・風速が求め
る値、即ち所定高度における風向・風速となる。
【００３０】以上説明したような処理に必要な計算は、
すべて積和計算であり、ＤＳＰを用いて容易に実現する
ことができ、風向風速をリアルタイムに計算することが
可能になる。
すべて積和計算であり、ＤＳＰを用いて容易に実現する
ことができ、風向風速をリアルタイムに計算することが
可能になる。
【００３１】一方、上述したアルゴリズムは、情報処理
装置に風向・風速処理を実行させるための記録媒体に記
録されるものとしても良い。その場合、以下のような記
録媒体が得られる。
装置に風向・風速処理を実行させるための記録媒体に記
録されるものとしても良い。その場合、以下のような記
録媒体が得られる。
【００３２】即ち、本発明によれば、レーザビームを垂
直方向に対してコニカルスキャンすることにより特定の
高度のスキャニング円軌道上に設定された複数の測定点
の夫々について測定を行うことのできる測定装置に対し
て接続される情報処理装置であって、予め計算すること
により得られる複数の最適遅延時間であって、複数の予
測風向及び予測風速を組み合わせることにより想定され
る複数の風の夫々ごとに、かつ、前記複数の測定点の内
から選択される二つの測定点の組み合わせごとに、当該
二つの測定点間における相関値を最大とするような前記
最適遅延時間の夫々を格納するための遅延時間テーブル
と、データを格納するメモリと、及びデータ入力ポート
とを備え、プログラムに従う処理を実行する情報処理装
置に対して、前記測定装置から前記データ入力ポートを
介して入力される前記複数の測定点の夫々におけるエア
ロゾル濃度の時間変化から風推定処理を実行させるため
に、前記夫々におけるエアロゾル濃度の時間変化から二
つの測定点を選択する第１の処理ステップと当該選択さ
れた二つの測定点に対応する前記最適遅延時間を前記想
定される複数の風の夫々ごとに前記遅延時間テーブルか
ら読み出す第２の処理ステップと、当該読み出された前
記最適遅延時間を用いて当該二つの測定点間の前記想定
される複数の風の夫々ごとの相関値を算出すると共に前
記メモリに対して格納する第３の処理ステップと、前記
第１乃至第３の処理ステップを、前記複数の測定点から
選択される前記二つの測定点の組み合わせの全てに対し
て実行するように繰り返す第４の処理ステップと、前記
第１乃至第４の処理ステップにより算出された複数の前
記相関値を前記メモリから読み出し、当該読み出した複
数の相関値を前記想定される複数の風の夫々ごとに集計
する第５の処理ステップと、前記第５の処理ステップに
おいて集計された相関値を参照して、一の集計された相
関値が他の集計された相関値の値と比較して明確に大き
い場合に、当該一の集計された相関値に対応する前記想
定される複数の風の内の一の風を、前記特定の高度にお
いて流れている風であると推定する第６の処理ステップ
とを前記情報処理装置に実行させる命令を含むプログラ
ムを格納した記録媒体であって、前記情報処理装置が読
み取り可能な記録媒体が得られる。
直方向に対してコニカルスキャンすることにより特定の
高度のスキャニング円軌道上に設定された複数の測定点
の夫々について測定を行うことのできる測定装置に対し
て接続される情報処理装置であって、予め計算すること
により得られる複数の最適遅延時間であって、複数の予
測風向及び予測風速を組み合わせることにより想定され
る複数の風の夫々ごとに、かつ、前記複数の測定点の内
から選択される二つの測定点の組み合わせごとに、当該
二つの測定点間における相関値を最大とするような前記
最適遅延時間の夫々を格納するための遅延時間テーブル
と、データを格納するメモリと、及びデータ入力ポート
とを備え、プログラムに従う処理を実行する情報処理装
置に対して、前記測定装置から前記データ入力ポートを
介して入力される前記複数の測定点の夫々におけるエア
ロゾル濃度の時間変化から風推定処理を実行させるため
に、前記夫々におけるエアロゾル濃度の時間変化から二
つの測定点を選択する第１の処理ステップと当該選択さ
れた二つの測定点に対応する前記最適遅延時間を前記想
定される複数の風の夫々ごとに前記遅延時間テーブルか
ら読み出す第２の処理ステップと、当該読み出された前
記最適遅延時間を用いて当該二つの測定点間の前記想定
される複数の風の夫々ごとの相関値を算出すると共に前
記メモリに対して格納する第３の処理ステップと、前記
第１乃至第３の処理ステップを、前記複数の測定点から
選択される前記二つの測定点の組み合わせの全てに対し
て実行するように繰り返す第４の処理ステップと、前記
第１乃至第４の処理ステップにより算出された複数の前
記相関値を前記メモリから読み出し、当該読み出した複
数の相関値を前記想定される複数の風の夫々ごとに集計
する第５の処理ステップと、前記第５の処理ステップに
おいて集計された相関値を参照して、一の集計された相
関値が他の集計された相関値の値と比較して明確に大き
い場合に、当該一の集計された相関値に対応する前記想
定される複数の風の内の一の風を、前記特定の高度にお
いて流れている風であると推定する第６の処理ステップ
とを前記情報処理装置に実行させる命令を含むプログラ
ムを格納した記録媒体であって、前記情報処理装置が読
み取り可能な記録媒体が得られる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態によ
る風向風速レーザレーダについて図３〜図７を用いて説
明する。
る風向風速レーザレーダについて図３〜図７を用いて説
明する。
【００３４】本実施の形態による風向風速レーザレーダ
１０は、図３に示されるように、レーザビームを垂直方
向に対してコニカルスキャンすることにより測定を行う
ものである。測定点は、ａ点，ｂ点，ｃ点，ｄ点，及び
ｅ点の５点とする。測定点は、すでに述べたように、原
理的には３点あれば良いが、本実施の形態においては、
信頼し得る精度を確保すべく、５点とした。尚、本実施
の形態において、所定高度の測定点における生データ、
即ちエアロゾル濃度の時間変化を得るまでの過程は、従
来例におけるそれと同じである。
１０は、図３に示されるように、レーザビームを垂直方
向に対してコニカルスキャンすることにより測定を行う
ものである。測定点は、ａ点，ｂ点，ｃ点，ｄ点，及び
ｅ点の５点とする。測定点は、すでに述べたように、原
理的には３点あれば良いが、本実施の形態においては、
信頼し得る精度を確保すべく、５点とした。尚、本実施
の形態において、所定高度の測定点における生データ、
即ちエアロゾル濃度の時間変化を得るまでの過程は、従
来例におけるそれと同じである。
【００３５】図４を参照すると、本実施の形態による風
向風速レーザレーダ１０は、パルスレーザ装置１１、送
信望遠鏡１２、スキャナー１３、受信望遠鏡１４、光検
知器１５、エアロゾル濃度変化情報生成器１６、及び風
向風速推定部１７を備えている。パルスレーザ装置１
１、送信望遠鏡１２、スキャナー１３、受信望遠鏡１
４、光検知器１５は、レーザレーダ送受光部でコニカル
スキャンするパルス方式のレーザレーダ測定系を構成す
る。スキャナー１３は、コニカルスキャンのためのウエ
ッジプリズムを用いた。スキャナー１３が回転すること
により、送受光学系の光軸は円錐状に回転し、それによ
って、レーザレーダ測定系は、上空の円周上に設定され
る複数の観測点のエアロゾル濃度を測定する。尚、本実
施の形態において、レーザレーダ測定系の分解能は、風
向に関して、全周３６０度を１６の方向に分けた１６分
解であり、また、風速に関して、０ｍ／ｓから１０ｍ／
ｓを１６の速度に分けた１６分解であるものとする。
向風速レーザレーダ１０は、パルスレーザ装置１１、送
信望遠鏡１２、スキャナー１３、受信望遠鏡１４、光検
知器１５、エアロゾル濃度変化情報生成器１６、及び風
向風速推定部１７を備えている。パルスレーザ装置１
１、送信望遠鏡１２、スキャナー１３、受信望遠鏡１
４、光検知器１５は、レーザレーダ送受光部でコニカル
スキャンするパルス方式のレーザレーダ測定系を構成す
る。スキャナー１３は、コニカルスキャンのためのウエ
ッジプリズムを用いた。スキャナー１３が回転すること
により、送受光学系の光軸は円錐状に回転し、それによ
って、レーザレーダ測定系は、上空の円周上に設定され
る複数の観測点のエアロゾル濃度を測定する。尚、本実
施の形態において、レーザレーダ測定系の分解能は、風
向に関して、全周３６０度を１６の方向に分けた１６分
解であり、また、風速に関して、０ｍ／ｓから１０ｍ／
ｓを１６の速度に分けた１６分解であるものとする。
【００３６】図５を参照すると、コニカルスキャンして
得られる測定結果が示されている。図５から理解される
ように、エアロゾルが移動しているため、測定結果は変
動しており、また、各測定点方向における測定結果も異
なるものとなっている。この測定結果から、特定の高度
Ｈに着目して、高度Ｈ上の５点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）
におけるエアロゾル濃度の時間変化を新たにプロットす
ると、図６に示されるエアロゾル濃度時間変化が得られ
る。図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に
は、夫々、ａ点濃度変化情報，ｂ点濃度変化情報，ｃ点
濃度変化情報，ｄ点濃度変化情報，ｅ点濃度変化情報が
示されている。ｘ点濃度変化情報（ｘは、ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ）は、各測定点におけるエアロゾル濃度変化を示
し、風向風速推定部１７に入力されるものである。この
処理は、図４におけるエアロゾル濃度変化情報生成器１
６によりなされる。
得られる測定結果が示されている。図５から理解される
ように、エアロゾルが移動しているため、測定結果は変
動しており、また、各測定点方向における測定結果も異
なるものとなっている。この測定結果から、特定の高度
Ｈに着目して、高度Ｈ上の５点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）
におけるエアロゾル濃度の時間変化を新たにプロットす
ると、図６に示されるエアロゾル濃度時間変化が得られ
る。図６（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に
は、夫々、ａ点濃度変化情報，ｂ点濃度変化情報，ｃ点
濃度変化情報，ｄ点濃度変化情報，ｅ点濃度変化情報が
示されている。ｘ点濃度変化情報（ｘは、ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ）は、各測定点におけるエアロゾル濃度変化を示
し、風向風速推定部１７に入力されるものである。この
処理は、図４におけるエアロゾル濃度変化情報生成器１
６によりなされる。
【００３７】図７を参照すると、風向風速推定部１７
は、バッファ１８、遅延相関器１９、遅延時間テーブル
２０、加算器２１、風向風速推定マップ生成器２２、及
び制御部２３を備えている。
は、バッファ１８、遅延相関器１９、遅延時間テーブル
２０、加算器２１、風向風速推定マップ生成器２２、及
び制御部２３を備えている。
【００３８】バッファ１８は、エアロゾル濃度変化情報
生成器１６から、各測定点に関するｘ点濃度変化情報
（ｘは、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）を受けて、一時的に格納
するためのものである。
生成器１６から、各測定点に関するｘ点濃度変化情報
（ｘは、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）を受けて、一時的に格納
するためのものである。
【００３９】遅延相関器１９は、バッファ１８からｘ点
濃度変化情報（ｘは、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）を受けて、
遅延時間テーブル２０から、選択された二つの測定点ご
とに、想定される複数の風に対応する複数の最適遅延時
間を読み出し、各最適遅延時間ごとに相関値を求めて当
該相関値を出力するためものである。
濃度変化情報（ｘは、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）を受けて、
遅延時間テーブル２０から、選択された二つの測定点ご
とに、想定される複数の風に対応する複数の最適遅延時
間を読み出し、各最適遅延時間ごとに相関値を求めて当
該相関値を出力するためものである。
【００４０】遅延時間テーブル２０は、予め計算するこ
とにより得られる複数の最適遅延時間を格納するための
ものである。複数の最適遅延時間の夫々は、複数の予測
風向及び予測風速を組み合わせることにより想定される
複数の風の夫々ごとに、かつ、複数の測定点の内から選
択される二つの測定点の組み合わせごとに、当該二つの
測定点間における相関値を最大とするような遅延時間で
ある。本実施の形態においては、前述の通り、測定点を
５点とし、更に、レーザレーダ測定系の分解能を１６風
速、１６風向としてある。これらを組み合わせてなる想
定される全てのケース（１６×１６＝２５６通り）につ
いて、各測定点（５点）相互（ 5Ｃ2 ＝１０の通り）の
時間−相関が最大になる遅延時間を予め計算することに
より作表されるものが、本実施の形態における遅延時間
テーブル２０である。即ち、本実施の形態における遅延
時間テーブル２０には、２５６×１０通りの最適遅延時
間が格納されている。これらの最適遅延時間は、制御部
２３の制御により、適宜、遅延相関器１９に対して出力
される。
とにより得られる複数の最適遅延時間を格納するための
ものである。複数の最適遅延時間の夫々は、複数の予測
風向及び予測風速を組み合わせることにより想定される
複数の風の夫々ごとに、かつ、複数の測定点の内から選
択される二つの測定点の組み合わせごとに、当該二つの
測定点間における相関値を最大とするような遅延時間で
ある。本実施の形態においては、前述の通り、測定点を
５点とし、更に、レーザレーダ測定系の分解能を１６風
速、１６風向としてある。これらを組み合わせてなる想
定される全てのケース（１６×１６＝２５６通り）につ
いて、各測定点（５点）相互（ 5Ｃ2 ＝１０の通り）の
時間−相関が最大になる遅延時間を予め計算することに
より作表されるものが、本実施の形態における遅延時間
テーブル２０である。即ち、本実施の形態における遅延
時間テーブル２０には、２５６×１０通りの最適遅延時
間が格納されている。これらの最適遅延時間は、制御部
２３の制御により、適宜、遅延相関器１９に対して出力
される。
【００４１】加算器２１は、遅延相関器１９から、二つ
の測定点の組み合わせの全てについて、想定される複数
の風ごとに求められた相関値を受けて、それらの相関値
を想定される複数の風の夫々ごとに集計するためのもの
である。この加算器２１によって集計されたものが、各
ケースごとの得点となる。
の測定点の組み合わせの全てについて、想定される複数
の風ごとに求められた相関値を受けて、それらの相関値
を想定される複数の風の夫々ごとに集計するためのもの
である。この加算器２１によって集計されたものが、各
ケースごとの得点となる。
【００４２】風向風速推定マップ生成器２２は、加算器
２１によって生成された各ケースの得点を受けて、風向
及び風速を二つの次元とするマップ（１６×１６のメッ
シュ）上にマッピングするためのものである。本実施の
形態においては、各ケースごとの得点は、値ごとに予め
定められた所定の色をもって２次元マップ上にマッピン
グされる。これによって、風向、風速、及びケース毎の
得点で構成される３次元マップ（風向風速推定マップ）
が生成される。
２１によって生成された各ケースの得点を受けて、風向
及び風速を二つの次元とするマップ（１６×１６のメッ
シュ）上にマッピングするためのものである。本実施の
形態においては、各ケースごとの得点は、値ごとに予め
定められた所定の色をもって２次元マップ上にマッピン
グされる。これによって、風向、風速、及びケース毎の
得点で構成される３次元マップ（風向風速推定マップ）
が生成される。
【００４３】尚、制御部２３は、遅延時間テーブル２０
に対して遅延相関器１９に出力する最適遅延時間を適当
なものとするように制御すると共に、加算器２１に対し
て相関値の集計を想定したケース毎に行うように制御
し、更に、風向風速推定マップ生成器２２に対して上述
したマッピングを行うように制御するためのものであ
る。
に対して遅延相関器１９に出力する最適遅延時間を適当
なものとするように制御すると共に、加算器２１に対し
て相関値の集計を想定したケース毎に行うように制御
し、更に、風向風速推定マップ生成器２２に対して上述
したマッピングを行うように制御するためのものであ
る。
【００４４】本実施の形態において推定される風向風速
は、このような構成から得られる３次元マップにおける
強度を最大とする風向風速である。
は、このような構成から得られる３次元マップにおける
強度を最大とする風向風速である。
【００４５】本実施の形態によれば、各測定点のエアロ
ゾル濃度の時間変化を受けて、予め計算され遅延時間テ
ーブルに格納されている最適遅延時間のみについて相関
を計算し、集計することにより風向風速を推定すること
ができることから、従来例のように遅延時間を連続的に
変化させて全ての遅延時間について相関値を連続的に計
算する必要がなく、従って、大幅な計算量の削減が図ら
れる。
ゾル濃度の時間変化を受けて、予め計算され遅延時間テ
ーブルに格納されている最適遅延時間のみについて相関
を計算し、集計することにより風向風速を推定すること
ができることから、従来例のように遅延時間を連続的に
変化させて全ての遅延時間について相関値を連続的に計
算する必要がなく、従って、大幅な計算量の削減が図ら
れる。
【００４６】また、各最適遅延時間は、予め測定分解能
が決められれば、遅延時間テーブル作表時において一度
だけ計算するだけで良い。従って、本実施の形態によれ
ば、大幅な効率の向上が図られる。
が決められれば、遅延時間テーブル作表時において一度
だけ計算するだけで良い。従って、本実施の形態によれ
ば、大幅な効率の向上が図られる。
【００４７】また、風向風速推定マップ生成器２２にお
いて生成される３次元マップは、そのピークから風向風
速が決定できるだけでなく、そのピークが明瞭なもので
あるか、複数の隔絶したピークが存在するのか、及び明
瞭なピークが存在しないのか等、一見して判断し得るも
のである。従って、本実施の形態によれば、風推定結果
の妥当性を容易に評価することができる。例えば、当初
の過程通り、測定領域内において一定の風が吹いている
のであれば、明確なピークが表示されるであろう。この
ような場合、推定の妥当性を良であると評価し得る。一
方、シヤーラインの存在など、当初の過程を満たさない
場合においては、明確なピークを得ることができないも
のと考えられる。その場合、推定の妥当性を否であると
判断できる。
いて生成される３次元マップは、そのピークから風向風
速が決定できるだけでなく、そのピークが明瞭なもので
あるか、複数の隔絶したピークが存在するのか、及び明
瞭なピークが存在しないのか等、一見して判断し得るも
のである。従って、本実施の形態によれば、風推定結果
の妥当性を容易に評価することができる。例えば、当初
の過程通り、測定領域内において一定の風が吹いている
のであれば、明確なピークが表示されるであろう。この
ような場合、推定の妥当性を良であると評価し得る。一
方、シヤーラインの存在など、当初の過程を満たさない
場合においては、明確なピークを得ることができないも
のと考えられる。その場合、推定の妥当性を否であると
判断できる。
【００４８】尚、本実施の形態において示したアルゴリ
ズムは、ソフトウェアにて構成することも可能である。
即ち、当該アルゴリズムを情報処理装置に実行させるた
めのプログラムを記録媒体に記録し、当該記録媒体に格
納されたプログラムを情報処理装置に読み込ませること
により、風推定を行うものとしても良い。
ズムは、ソフトウェアにて構成することも可能である。
即ち、当該アルゴリズムを情報処理装置に実行させるた
めのプログラムを記録媒体に記録し、当該記録媒体に格
納されたプログラムを情報処理装置に読み込ませること
により、風推定を行うものとしても良い。
【００４９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、予め定められた最適遅延時間についてのみ相関値を
算出すれば良いことから、従来例と比較して、大幅な計
算量の削減が図られる。
ば、予め定められた最適遅延時間についてのみ相関値を
算出すれば良いことから、従来例と比較して、大幅な計
算量の削減が図られる。
【００５０】また、本発明によれば、風推定にかかるピ
ーク強度と他の強度との関係が明示される風向風速推定
マップを生成することができることから、風推定の結果
がどの程度信頼できるかを一目で判断することができ
る。
ーク強度と他の強度との関係が明示される風向風速推定
マップを生成することができることから、風推定の結果
がどの程度信頼できるかを一目で判断することができ
る。
【００５１】更に、本発明によれば、従来例のように２
ステップで風推定処理を行うのではないことから、信頼
性の高い推定結果を得ることができる。
ステップで風推定処理を行うのではないことから、信頼
性の高い推定結果を得ることができる。
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】本発明の原理の説明にかかる遅延時間テーブル
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態による風向風速レーザレー
ダを用いた測定状況を示す図である。
ダを用いた測定状況を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態による風向風速レーザレー
ダの構成を示す図である。
ダの構成を示す図である。
【図５】所定のタイミングで測定される高度とエアロゾ
ル濃度との関係の一例を示す図である。
ル濃度との関係の一例を示す図である。
【図６】図５に示されるデータに基づいて得られる各測
定点毎にエアロゾル濃度の時間変化を示す。
定点毎にエアロゾル濃度の時間変化を示す。
【図７】本発明の実施の形態による風向風速推定部の構
成を示す。
成を示す。
【図８】従来例を説明するための図である。
【図９】従来例における風推定を説明するための図であ
る。
る。
１０ 風向風速レーザレーダ １１ パルスレーザ装置 １２ 送信望遠鏡 １３ スキャナー １４ 受信望遠鏡 １５ 光検知器 １６ エアロゾル濃度変化情報生成器 １７ 風向風速推定部 １８ バッファ １９ 遅延相関器 ２０ 遅延時間テーブル ２１ 加算器 ２２ 風向風速推定マップ生成器 ２３ 制御部
フロントページの続き (72)発明者 安田 升 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−250762（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 13/00 G01S 17/88 G01W 1/00
Claims (6)
- 【請求項１】 時間−相関法によって風向及び風速を測
定するための風向風速レーザレーダであって、垂直方向
に対してコニカルスキャンをすることにより、特定の高
度のスキャニング円軌道上に設定された複数の測定点の
夫々について測定を行い、当該測定結果として前記複数
の測定点の夫々ごとにエアロゾル濃度の時間変化を得
て、当該夫々のエアロゾル濃度の時間変化から前記特定
の高度における水平方向の風向及び風速を測定すること
のできる風向風速レーザレーダにおいて、 予め計算することにより得られる複数の最適遅延時間で
あって、複数の予測風向及び予測風速を組み合わせるこ
とにより想定される複数の風の夫々ごとに、かつ、前記
複数の測定点の内から選択される二つの測定点の組み合
わせごとに、当該二つの測定点間における相関値を最大
とするような前記最適遅延時間の夫々を格納するための
遅延時間テーブルを有し、前記夫々のエアロゾル濃度の
時間変化を受けて、前記遅延時間テーブルを参照し、想
定される複数の風の夫々について、対応する前記最適遅
延時間を用いて相関値を計算することにより、前記特定
の高度における風向及び風速を推定することのできる風
向風速推定手段を備えることを特徴とする風向風速レー
ザレーダ - 【請求項２】 請求項１に記載の風向風速レーザレーダ
において、 前記風向風速推定手段は、 時間変化に従って変化する前記夫々のエアロゾル濃度の
情報を受けて一時的に格納するためのバッファと、 該バッファから前記夫々のエアロゾル濃度の時間変化を
示す情報を受けて、前記二つの測定点に関するエアロゾ
ル濃度の時間変化を示す情報ごとに、前記遅延時間テー
ブルから前記想定される複数の風に対応する複数の前記
最適遅延時間を読み出し、各最適遅延時間ごとに相関値
を求めて当該相関値を出力するための遅延相関手段と、 該遅延相関手段から、前記二つの測定点の組み合わせの
全てについて、前記想定される複数の風ごとに求められ
た相関値を受けて、前記想定される複数の風の夫々ごと
に複数の当該相関値を集計するための相関値集計手段
と、 該相関値集計手段により前記想定される複数の風の夫々
ごとに集計された相関値を、風向及び風速を二つの次元
とするマップ上にマッピングするための風向風速推定マ
ップ生成手段と、 前記遅延時間テーブルから前記遅延相関手段に出力され
る前記最適遅延時間を制御すると共に、前記相関値集計
手段における相関値の集計を制御し、更に、前記風向風
速推定マップ生成手段における前記マッピングを制御す
るための制御手段とを有することを特徴とする風向風速
レーザレーダ。 - 【請求項３】 請求項２に記載の風向風速レーザレーダ
において、 前記風向風速推定マップ生成手段は、前記想定される複
数の風の夫々ごとに集計された相関値を、当該相関値に
対応する所定の色をもって、前記マップ上にマッピング
することを特徴とする風向風速レーザレーダ。 - 【請求項４】 時間−相関法によって風向及び風速を測
定するための風向風速レーザレーダであって、垂直方向
に対してコニカルスキャンをすることにより、特定の高
度のスキャニング円軌道上に設定された複数の測定点の
夫々について測定を行い、当該測定結果として前記複数
の測定点の夫々ごとにエアロゾル濃度の時間変化を得る
ことのできる風向風速レーザレーダを用いて、当該特定
の高度における風向及び風速を推定する風推定方法であ
って、 予め計算することにより得られる複数の最適遅延時間で
あって、複数の予測風向及び予測風速を組み合わせるこ
とにより想定される複数の風の夫々ごとに、かつ、前記
複数の測定点の内から選択される二つの測定点の組み合
わせごとに、当該二つの測定点間における相関値を最大
とするような前記最適遅延時間の夫々を格納するための
遅延時間テーブルを用意する第１のステップと、 夫々の前記エアロゾル濃度の時間変化を受けて、前記二
つの測定点を選択すると共に、当該選択された二つの測
定点に対応する前記最適遅延時間を前記想定される複数
の風の夫々ごとに読み出す第２のステップと、 当該読み出された前記最適遅延時間を用いて当該二つの
測定点間の前記想定される複数の風の夫々ごとの相関値
を算出する第３のステップと、 前記第２及び第３のステップを、前記複数の測定点から
選択される前記二つの測定点の組み合わせの全てに対し
て実行する第４のステップと、 前記第２乃至第４のステップにより算出された複数の前
記相関値を、前記想定される複数の風の夫々ごとに集計
する第５のステップと、 前記第５のステップにおいて集計された相関値を参照し
て、一の集計された相関値が他の集計された相関値の値
と比較して明確に大きい場合に、当該一の集計された相
関値に対応する前記想定される複数の風の内の一の風
を、前記特定の高度において流れている風であると推定
する第６のステップとを備えることを特徴とする風推定
方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の風推定方法であって、 前記第６のステップにおいて、前記一の集計された相関
値を選択するにあたって前記他の集計された相関値を参
照することにより、当該風推定の妥当性を評価すること
ができることを特徴とする風推定方法。 - 【請求項６】 レーザビームを垂直方向に対してコニカ
ルスキャンすることにより特定の高度のスキャニング円
軌道上に設定された複数の測定点の夫々について測定を
行うことのできる測定装置に対して接続される情報処理
装置であって、予め計算することにより得られる複数の
最適遅延時間であって、複数の予測風向及び予測風速を
組み合わせることにより想定される複数の風の夫々ごと
に、かつ、前記複数の測定点の内から選択される二つの
測定点の組み合わせごとに、当該二つの測定点間におけ
る相関値を最大とするような前記最適遅延時間の夫々を
格納するための遅延時間テーブルと、データを格納する
メモリと、及びデータ入力ポートとを備え、プログラム
に従う処理を実行する情報処理装置に対して、前記測定
装置から前記データ入力ポートを介して入力される前記
複数の測定点の夫々におけるエアロゾル濃度の時間変化
から風推定処理を実行させるために、 前記夫々におけるエアロゾル濃度の時間変化から二つの
測定点を選択する第１の処理ステップと当該選択された
二つの測定点に対応する前記最適遅延時間を前記想定さ
れる複数の風の夫々ごとに前記遅延時間テーブルから読
み出す第２の処理ステップと、 当該読み出された前記最適遅延時間を用いて当該二つの
測定点間の前記想定される複数の風の夫々ごとの相関値
を算出すると共に前記メモリに対して格納する第３の処
理ステップと、 前記第１乃至第３の処理ステップを、前記複数の測定点
から選択される前記二つの測定点の組み合わせの全てに
対して実行するように繰り返す第４の処理ステップと、 前記第１乃至第４の処理ステップにより算出された複数
の前記相関値を前記メモリから読み出し、当該読み出し
た複数の相関値を前記想定される複数の風の夫々ごとに
集計する第５の処理ステップと、 前記第５の処理ステップにおいて集計された相関値を参
照して、一の集計された相関値が他の集計された相関値
の値と比較して明確に大きい場合に、当該一の集計され
た相関値に対応する前記想定される複数の風の内の一の
風を、前記特定の高度において流れている風であると推
定する第６の処理ステップとを前記情報処理装置に実行
させる命令を含むプログラムを格納した記録媒体であっ
て、前記情報処理装置が読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9296542A JP3001482B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 風向風速レーザレーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9296542A JP3001482B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 風向風速レーザレーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11133049A JPH11133049A (ja) | 1999-05-21 |
| JP3001482B2 true JP3001482B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=17834885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9296542A Expired - Fee Related JP3001482B2 (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 風向風速レーザレーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3001482B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11271350A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-08 | Nec Aerospace Syst Ltd | 風向・風速測定方法及び装置 |
| JP3710986B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2005-10-26 | 株式会社東芝 | ヘリコプタ検出装置とこの装置を用いた誘導飛翔体 |
| JP4794250B2 (ja) * | 2005-09-20 | 2011-10-19 | 三菱電機株式会社 | レーザレーダ装置 |
| US8797550B2 (en) | 2009-04-21 | 2014-08-05 | Michigan Aerospace Corporation | Atmospheric measurement system |
| CN102439393B (zh) | 2009-05-15 | 2014-08-20 | 密歇根宇航公司 | 范围成像激光雷达 |
| EP2460034B1 (en) * | 2009-07-29 | 2015-09-09 | Michigan Aerospace Corporation | Atmospheric measurement system |
| CA2775222A1 (en) | 2009-09-28 | 2011-03-31 | Pentalum Technologies Ltd. | Methods, devices and systems for remote wind sensing |
| EP2671103B1 (en) * | 2011-02-02 | 2017-11-01 | Michigan Aerospace Corporation | Atmospheric measurement system and method |
| JP5812546B2 (ja) * | 2014-03-06 | 2015-11-17 | 国立研究開発法人海上技術安全研究所 | 対象物検出方法及びライダー装置、環境測定方法 |
| EP3875866B1 (en) * | 2018-12-11 | 2024-01-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner and control method |
| WO2021005736A1 (ja) * | 2019-07-10 | 2021-01-14 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機、粒子除去システム及び制御方法 |
| CN116224473B (zh) * | 2023-05-09 | 2023-06-27 | 北京东润环能科技股份有限公司 | 一种风速预报方法、模型训练方法、装置和存储介质 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01250762A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Kokuritsu Kogai Kenkyusho | エアロゾルによる風向風速測定方法及びそのための装置 |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP9296542A patent/JP3001482B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11133049A (ja) | 1999-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3001482B2 (ja) | 風向風速レーザレーダ | |
| US6212132B1 (en) | Three-dimensional radar apparatus and method for displaying three-dimensional radar image | |
| US5159407A (en) | Single-ended dual spatial filter detector for the passive measurement of winds and turbulence aloft | |
| CN110456382B (zh) | 基于单多普勒激光雷达的非均匀风场风矢量的测量方法 | |
| JP3322214B2 (ja) | 気流検出方法およびレーザレーダ装置 | |
| CN112748443A (zh) | 一种动态目标三维成像装置及方法 | |
| JP3774689B2 (ja) | 風力発電用風車建設予定地の風向風速計測方法 | |
| JPH1123263A (ja) | 航空機用空中レーザ計測装置および計測データ処理・解析方法 | |
| CN114415199A (zh) | 一种单线mems激光雷达的测距方法及系统 | |
| CN116520312B (zh) | 基于毫米波雷达、激光雷达数据融合的测风方法 | |
| JP2001224589A (ja) | 超音波撮像システム及びその方法 | |
| JP2003304613A (ja) | ギャロッピング計測装置 | |
| JP3636076B2 (ja) | 乱気流検出装置 | |
| CN110865387A (zh) | 雷达系统及其测速方法 | |
| CN205539857U (zh) | 一种激光声光扫描装置 | |
| CN114839646A (zh) | 一种基于激光多普勒联合闪烁的测风装置以及测风方法 | |
| JP3467836B2 (ja) | 航法装置 | |
| CN1268895C (zh) | 卫星光通信高速跟瞄探测方法 | |
| JP3571268B2 (ja) | 霧観測レーダ装置 | |
| JPH1039022A (ja) | レーザレーダ装置 | |
| JP3139985B2 (ja) | 気象情報観測システム | |
| CN212694030U (zh) | 激光雷达系统 | |
| Asimakopoulos et al. | Mini-acoustic sounding—A powerful tool for ABL applications: Recent advances and applications of acoustic mini-sodars | |
| JP2000180132A (ja) | ２次元走査型レンジセンサ投光器走査方法及びシステム装置並びに２次元走査型レンジセンサ投光器走査プログラムを記録した記録媒体 | |
| JPH01182783A (ja) | 気象用レーダのデータ合成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991027 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |