SE522181C2 - Laser radar system is for measurement of speed in aerosol, preferably for wind measurement and comprises a laser which can be frequency-modulated and is capable of emitting unmodulatedly - Google Patents

Laser radar system is for measurement of speed in aerosol, preferably for wind measurement and comprises a laser which can be frequency-modulated and is capable of emitting unmodulatedly

Info

Publication number
SE522181C2
SE522181C2 SE0103601A SE0103601A SE522181C2 SE 522181 C2 SE522181 C2 SE 522181C2 SE 0103601 A SE0103601 A SE 0103601A SE 0103601 A SE0103601 A SE 0103601A SE 522181 C2 SE522181 C2 SE 522181C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
laser
laser radar
radar system
speed
measurement
Prior art date
Application number
SE0103601A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0103601L (en
SE0103601D0 (en
Inventor
Christer Karlsson
Original Assignee
Totalfoersvarets Forskningsins
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Totalfoersvarets Forskningsins filed Critical Totalfoersvarets Forskningsins
Priority to SE0103601A priority Critical patent/SE522181C2/en
Publication of SE0103601D0 publication Critical patent/SE0103601D0/en
Publication of SE0103601L publication Critical patent/SE0103601L/en
Publication of SE522181C2 publication Critical patent/SE522181C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/36Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/02Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

The laser radar system (1) is for measurement of the speed in an aerosol, preferably for wind measurement and comprises a laser (11), which can be frequency-modulated. The laser is capable of emitting unmodulatedly, incorporating a device (12) capable of square wave frequency modulation of an emitted laser beam. The laser is used unmodulatedly for measuring the speed pattern and square wave frequency modulatedly for measuring the speed direction. The laser measures speed in at least three directions and the system uses a semi-conductor laser emitting on a wavelength of 1.55 micrometers. It also includes a function for discrimination between cloud/hard targets and aerosols by triangular wave frequency modulation of a beam (2) emitted from the laser.

Description

522 181 En väg att åstadkomma mindre och billigare koherenta laserradarsystem är att använda halvledarlasrar och eventuellt fiberförstärkare. Se till exempel US 5 237 331 A som visar en vindmätare med halvledarlaser. Dessutom, om våglängden 1,55 um väljs, åstadkoms ögonsäkerhet och kompabilitet med relativt billiga optiska/fiberoptiska komponenter från telekommunikationsindustrin. våglängden 1,55 um medger dessutom att okylda detektorer används, till skillnad mot traditionella koherenta system som använder COz-lasrar, vars våglängd kräver kylda detektorer. Hög elektrisk-optisk effektivitet är ännu ett karaktärsdrag hos halvledarlasrar. Ytterligare en fördel med halvledarlasrar är enkelheten att frekvensmodulera dem. 522 181 One way to achieve smaller and cheaper coherent laser radar systems is to use semiconductor lasers and possibly fiber amplifiers. See, for example, US 5,237,331 A which shows a wind gauge with semiconductor lasers. In addition, if the 1.55 μm wavelength is selected, eye safety and compatibility with relatively inexpensive optical / fiber optic components from the telecommunications industry are achieved. the wavelength of 1.55 μm also allows uncooled detectors to be used, unlike traditional coherent systems that use CO 2 lasers, whose wavelength requires cooled detectors. High electrical-optical efficiency is another characteristic of semiconductor lasers. Another advantage of semiconductor lasers is the simplicity of frequency modulating them.

I artikeln ”All-fibre multifunction continous-wave coherent laser radar at 1.55 um for range, speed, vibration, and wind measurements" av C. Karlsson, F. Olsson, D.In the article "All-fiber multifunction continuous-wave coherent laser radar at 1.55 um for range, speed, vibration, and wind measurements" by C. Karlsson, F. Olsson, D.

Leatlick och M. Harris publicerad i APPLIED OPTIC Vol. 39, No. 21/ 20 July 2000, sid 3716- 3726, beskrivs ett multifunktions-laserradarsystem, till vilken härmed hänvisas. Systemet är baserat på 1,55 um telekommunikationskomponenter, och anpassat för viskande avståndsmätning, hastighetsmätning och vibrationsmätning mot hårda mål på km-avstånd. Avstånds- och hastighetsmätning för hårda mål sker med FMCW (frequency modulation continous wave).Leatlick and M. Harris published in APPLIED OPTIC Vol. 39, no. 21/20 July 2000, pages 3716-3726, describes a multifunction laser radar system, to which reference is hereby made. The system is based on 1.55 μm telecommunication components, and adapted for whispering distance measurement, speed measurement and vibration measurement against hard targets at km distances. Distance and speed measurements for hard targets are made with FMCW (frequency modulation continuous wave).

Multifunktionslaserradarsystemet beskrivet i artikeln ovan fungerar bra mot hårda mål men har en stor nackdel när det gäller vindmätning. Systemet kan inte mäta riktningen på vindvektorn utan bara vindhastighetens belopp. FMCW med triangelvågsmodulering fungerar bra för hårda mål d.v.s. avstånds- och hastighetsvektorn för det hårda målet kan mätas. Dock fungerar FMCW med triangelvågsmodulering inte för aerosoler som utgör ett distribuerat mål. I allmänhet fås spektralbreddning för distribuerade mål vilket leder till dålig mätnoggrannhet samt i vissa fall låg detektionssannolikhet. Detta gör att ett laserradarsystem där en FMCW laser sänder med triangelvågmodulering fungerar dåligt för vindmätning.The multifunction laser radar system described in the article above works well against hard targets but has a major disadvantage when it comes to wind measurement. The system can not measure the direction of the wind vector but only the amount of wind speed. FMCW with triangle wave modulation works well for hard targets i.e. the distance and velocity vector of the hard target can be measured. However, FMCW with triangle wave modulation does not work for aerosols that are a distributed target. In general, spectral broadening is obtained for distributed targets, which leads to poor measurement accuracy and in some cases a low detection probability. This means that a laser radar system where an FMCW laser transmits with triangle wave modulation works poorly for wind measurement.

Ett av syftena med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett laserradarsystem som undviker ovanstående problem Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att eliminerar behovet av optiska komponenter, t.ex. akustooptiska frevenskiftare, komponenter för i-q detektering, ocean no 522 181 3 som behövs för riktningsbestämning av vindvektorn i kända laserradarsystem.One of the objects of the present invention is to provide a laser radar system which avoids the above problems. A further object of the invention is to eliminate the need for optical components, e.g. acousto-optical frequency shifters, components for i-q detection, ocean no 522 181 3 needed for direction determination of the wind vector in known laser radar systems.

Dessutom ges möjligheten att använda homodyn detektering istället för heterodyn. Ännu ett syfte är att åstadkomma ett polarisationsoberoende system. Enligt uppfinningen måste laserkälian fortfarande vara polariserad men det gör inget om polarisationen förändras så länge förändringar sker långsamt relativt tiden för ljuset att propagera fram till målet och tillbaka. Ännu ett syfte är ett system som kan diskriminera aerosolsignaler från signaler härrörande från moln, byggnader etc. Felaktiga mätningar (t ex att molnhastighet tolkas som vindhastighet) är ett problem med vanliga CW system.In addition, it is possible to use homodyne detection instead of heterodyne. Yet another object is to provide a polarization independent system. According to the invention, the laser beam must still be polarized, but it does not matter if the polarization changes as long as changes occur slowly relative to the time for the light to propagate to the target and back. Another purpose is a system that can discriminate aerosol signals from signals originating from clouds, buildings, etc. Incorrect measurements (eg that cloud speed is interpreted as wind speed) are a problem with ordinary CW systems.

Ytterliggare syften med uppfinningen är att åstadkomma ögonsäkerhet genom att använda en halvledarlaser med 1,55 pm våglängd.A further object of the invention is to provide eye safety by using a semiconductor laser with 1.55 μm wavelength.

Enligt uppfinningen åstadkoms detta genom ett laserradarsystem och en metod enligt efterföljande oberoende patentkrav.According to the invention, this is achieved by a laser radar system and a method according to the following independent claims.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till bifogad figur.The invention will be described in more detail in the following in connection with the attached figure.

Fig. 1 visar ett laserradarsystem enligt uppfinningen.Fig. 1 shows a laser radar system according to the invention.

Figur 1 visar ett laserradarsystem (1) innefattande en laser (11), en anordning (12) som medger att lasern (11) används omodulerad, triangelvågsmodulerad samt fyrkantvàgsmodulerad. Anordningen (12) kan t.ex. vara en vågformsgeneratori form av en D/A omvandlare som styrs från en dator eller får data från ett minne.Figure 1 shows a laser radar system (1) comprising a laser (11), a device (12) which allows the laser (11) to be used unmodulated, triangular wave modulated and square wave modulated. The device (12) can e.g. be a waveform generator in the form of a D / A converter that is controlled from a computer or receives data from a memory.

D/A omvandlaren kan användas till alla tre funktioner genom att styra den olika.The D / A converter can be used for all three functions by controlling it differently.

Laserradarsystemet (1) innefattar även andra delar enligt känd teknik.The laser radar system (1) also comprises other parts according to the prior art.

Laserradarsystemet (1) sänder ut en laserstråle (2) som fokuseras på det avstånd (R) där hastigheten för aerosolerna, d.v.s. vindhastigheten, (4) skall mätas.The laser radar system (1) emits a laser beam (2) which is focused on the distance (R) at which the velocity of the aerosols, i.e. the wind speed, (4) shall be measured.

Vindhastigheten är en vektorstorhet det vill säga den har både belopp och riktning.The wind speed is a vector quantity, ie it has both amount and direction.

Laserradarsystemet mäter dessa båda genom att mäta i två moder. l en första mod som är en CW-mod med omodulerad frekvens (konstant frekvens) som ger vindhastighetens belopp och i en andra mod fyrkantvàgsmodulerad (SWFM, eng.The laser radar system measures these two by measuring in two modes. in a first mode which is a CW mode with unmodulated frequency (constant frequency) which gives the amount of wind speed and in a second mode square wave modulated (SWFM, eng.

”Square Wave Frequency Modulated") som ger riktningen på vindhastigheten. Med vindhastighet avses här den relativa radiella vindhastigheten (d v s den del av nnoøo 522 181 4 vindhastigheten som är parallell med Iaserstrålen). För en fullständig bestämning av vindvektorn (3D) mäts i minst 3 riktningar. Notera att även den radiella vindhastigheten har både belopp och riktning (från eller mot Iasersystemet). För att erhålla bästa mätvärden anpassas anordningens (12) modulationsfrekvens till mätavståndet."Square Wave Frequency Modulated") which gives the direction of the wind speed. By wind speed is meant here the relative radial wind speed (ie the part of the wind speed that is parallel to the laser beam). For a complete determination of the wind vector (3D) is measured in at least Note that the radial wind speed also has both amount and direction (from or towards the laser system) In order to obtain the best measured values, the modulation frequency of the device (12) is adapted to the measuring distance.

Metoden enligt uppfinningen beståri att använda ett laserradarsystem (1) i två moder. Först sänder laserradarsystemeti känd CW-mod omodulerad, d.v.s. frekvensen är konstant oberoende av tiden. Denna mätning ger vindvektorns belopp men inte riktning. Mätmetoden medger noggranna mätningar av beloppet på vindvektorn. I princip, begränsas noggrannheten bara av mättiden och eventuell vindturbulens.The method according to the invention consists in using a laser radar system (1) in two modes. First, the laser radar system transmits known CW mode unmodulated, i.e. the frequency is constant regardless of time. This measurement gives the amount of the wind vector but not the direction. The measurement method allows accurate measurements of the amount of the wind vector. In principle, the accuracy is limited only by the measurement time and possible wind turbulence.

Efter denna första mätning av beloppet övergår metoden i nästa mod för att mäta vindvektorns riktning. Denna mod innebär att laserradarsystemet (1) sänder i SWFM-mod (Square Wave Frequency Modulated). Laserns (11) frekvens moduleras med anordningen (12) till en fyrkantvåg med en modulationsfrekvens anpassad till mätavståndet. Eftersom fyrkantsvågmoduleringen ger upphov till modulationssidband i signalspektrumet och annan spektralbreddning minskar noggrannheten i frekvensuppskattningen. Denna mätmod används dock bara för tyngdpunktsmätning, d v s för riktningsbestämning, och ger då bra mätnoggrannhet även under en relativt kort mättid.After this first measurement of the amount, the method switches to the next mode for measuring the direction of the wind vector. This mode means that the laser radar system (1) transmits in SWFM mode (Square Wave Frequency Modulated). The frequency of the laser (11) is modulated with the device (12) into a square wave with a modulation frequency adapted to the measuring distance. Since the square wave modulation gives rise to modulation sidebands in the signal spectrum and other spectral broadening, the accuracy of the frequency estimation decreases. However, this measurement mode is only used for center of gravity measurement, ie for direction determination, and then provides good measurement accuracy even during a relatively short measurement time.

Funktionen för ett CLR-system bygger på att mottagen laserstrålning från ett mål blandas med en lokaloscillatorstrålnlng (LO-strålning). På detta sätt utvinns frekvensinformation från returstrålningen från målet och därigenom kan dopplerskift hos målstrålningen mätas. Baserat på detta kan ett måls hastighet i radialled i förhållande till CLR-systemet beräknas. Resultatet ger alltså, beroende på måltyp, hastigheten hos ett hårt mål eller vindhastigheten.The function of a CLR system is based on the laser radiation received from a target being mixed with a local oscillator radiation (LO radiation). In this way, frequency information from the return radiation is extracted from the target and thereby Doppler shifts of the target radiation can be measured. Based on this, the radial direction of a target in relation to the CLR system can be calculated. The result thus gives, depending on the target type, the speed of a hard target or the wind speed.

Multifunktionslaserradarsystemet beskrivet i artikeln ”All-fibre multlfunction continous-wave coherent laser radar at 1.55 um for range, speed, vibration, and wind measurements” ovan är ett homodynsystem, d v s det finns ingen frekvensskillnad mellan utsänd laserstråle och LO-strålen. Det traditionella sättet att mäta vindvektorn är att använda heterodynsystem, d v s ett system som har en frekvensskillnad mellan utsänd laserstråle och LO-strålen. Frekvensskillnaden 522 181 medger att man kan bestämma tecknet på Dopplerskiftet och därmed vindriktningen. Genom att använda två moder som i uppfinningen är det nu möjligt att använda ett homodynsystem.The multifunction laser radar system described in the article "All-fiber multifunction continuous-wave coherent laser radar at 1.55 um for range, speed, vibration, and wind measurements" above is a homodyne system, ie there is no frequency difference between the emitted laser beam and the LO beam. The traditional way of measuring the wind vector is to use heterodyne systems, i.e. a system that has a frequency difference between the emitted laser beam and the LO beam. The frequency difference 522 181 allows you to determine the sign of the Doppler shift and thus the wind direction. By using two modes as in the invention, it is now possible to use a homodyne system.

Alla koherenta laserradarsystem bygger på interferens mellan LO och reflekterad strålning. För att få maximal signalstyrka måste LO och reflekterad strålning ha samma polarisationstillstånd. Har de inte det kan man få lägre signal, eller i vissa fall ingen signal alls. Således måste man se till att LO och reflekterad strålning har samma polarisationstillstånd.All coherent laser radar systems are based on interference between LO and reflected radiation. To obtain maximum signal strength, LO and reflected radiation must have the same state of polarization. If they do not, you can get a lower signal, or in some cases no signal at all. Thus, one must ensure that LO and reflected radiation have the same state of polarization.

Denna kontroll på polarisationstillstånd kan lösas på många olika sätt. Emellertid leder det alltid till att extra (alternativt dyrare) optiska komponenter måste användas.This control of polarization states can be solved in many different ways. However, this always means that extra (or more expensive) optical components must be used.

Det är emellertid lättare/billigare att lösa detta för homodyn system jämfört med heterodyn system. I och med att uppfinningen tillåter användningen av homodyn system för fullständig bestämning av vindhastigheten kan man således använda de enklare/billigare sätten att hantera polarisationen.However, it is easier / cheaper to solve this for homodyne systems compared to heterodyne systems. Since the invention allows the use of homodyne systems for complete determination of wind speed, one can thus use the simpler / cheaper ways of dealing with the polarization.

Avståndsupplöst vindmätning med CW-system åstadkommes genom fokusering av laserstrålen på något avstånd (typiskt 50-500 m). Resulterande avståndsupplösning beror på att känsligheten S(R) för systemet är störst i fokus, d v s man får mest signal från de partiklar som befinner sig i fokus. Signaleffekten (Ph-g) för ett monostatiskt system är proportionell mot integrerad känslighet och bakåtspridning (ß(R))-' P...«iß-s<1@> dR Ibland kan problem uppstå genom att andra mål (t.ex. moln eller byggnader) finns i laserstrålens riktning. Eftersom moln och hårda mål i allmänhet har mycket större ß(R) än aerosoler kan signalen ibland domineras av bidrag från dem (även fast S(R) är mindre eftersom de inte befinner sig i fokus). Om så är fallet mäts hastigheten för molnet eller det hårda målet istället för vindhastigheten.Distance-resolved wind measurement with CW system is achieved by focusing the laser beam at some distance (typically 50-500 m). The resulting distance resolution is due to the sensitivity S (R) for the system being greatest in focus, ie you get the most signal from the particles that are in focus. The signal power (Ph-g) of a monostatic system is proportional to the integrated sensitivity and backscatter (ß (R)) - 'P ... «iß-s <1 @> dR Sometimes problems can arise when other targets (e.g. clouds or buildings) are in the direction of the laser beam. Since clouds and hard targets generally have much larger ß (R) than aerosols, the signal can sometimes be dominated by contributions from them (even though S (R) is smaller because they are not in focus). If so, the speed of the cloud or hard target is measured instead of the wind speed.

För att undvika det ger laserradarsystemet och metoden även en möjlighet att mäta i en tredje mod för att diskriminera moln/byggnader/hårda mål från vind. :coon 522 181 6 Diskrimineringen kan göras på två olika sätt. Genom avståndsmätning med SWFM mäts signaleffekt för olika modulationsfrekvenser. Maximal signaleffekt fås då avstånd och modulationsfrekvens matchar. Eller genom FMCW med triangelvågmodulering, d.v.s. TWFM (Triangular wave FM), då mätt signalfrekvens är proportionell mot avståndet till målet.To avoid this, the laser radar system and method also provides an opportunity to measure in a third mode to discriminate clouds / buildings / hard targets from wind. : coon 522 181 6 Discrimination can be done in two different ways. Through distance measurement with SWFM, signal power for different modulation frequencies is measured. Maximum signal power is obtained when distance and modulation frequency match. Or by FMCW with triangle wave modulation, i.e. TWFM (Triangular wave FM), when the measured signal frequency is proportional to the distance to the target.

I båda fallen mäts avstånd till mål som lasersystemet är riktat mot. l de allra flesta fall är laserstrålen kollimerad. I fallet att det inte finns något hårt mål (inga byggnader, moln etc.) fås ingen signal. Signalen man fått med lasern fokuserad är således urspungen ur aerosoler och man har mätt vindhastighet och inget annat.In both cases, distance to targets that the laser system is aimed at is measured. In most cases, the laser beam is collimated. In the case that there is no hard target (no buildings, clouds, etc.) no signal is received. The signal you received with the laser focused is thus originated from aerosols and you have measured wind speed and nothing else.

Ovanstående mätsekvens genomförs enklast med ett CW koherent Iaserradarsystem baserat på en halvledarlaser men det är möjligt att använda andra laserkällor också. Tidigare har FMCW ansets fungera dåligt mot distribuerande mål.The above measurement sequence is most easily performed with a CW coherent laser radar system based on a semiconductor laser, but it is possible to use other laser sources as well. In the past, FMCW has been considered to work poorly against distributing targets.

Men beräkningar visar att för praktisk vindmätning samlas en stor del av signaleffekten nära den intressanta frekvensen.But calculations show that for practical wind measurement, a large part of the signal power is collected close to the interesting frequency.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 522 181 PATENTKRAV10 15 20 25 30 35 522 181 PATENT REQUIREMENTS 1. Laserradarsystem (1) för mätning av hastigheten hos en aerosol, företrädesvis för vindmätning, innefattande en laser (11) som kan frekvensmoduleras, k ä n n e t e c k n a t a v att Iaserradarsystemet (1) används omodulerad för att mäta hastighetens belopp samt innefattar en anordning (12) som fyrkantvågmodulera, SWFM (Square Wave Frequency Modulation), en från lasern sänd laserstråle (2) för att mäta hastighetens riktning.Laser radar system (1) for measuring the speed of an aerosol, preferably for wind measurement, comprising a laser (11) which can be frequency modulated, characterized in that the laser radar system (1) is used unmodulated to measure the amount of speed and comprises a device (12) such as square wave modulation, SWFM (Square Wave Frequency Modulation), a laser beam (2) transmitted from the laser to measure the direction of velocity. 2. Laserradarsystem (1) enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att Iaserradarsystemet (1) är ett homodynt system.Laser radar system (1) according to claim 1, characterized in that the laser radar system (1) is a homodyne system. 3. Laserradarsystem (1) enligt något av patentkraven 1-2, k ä n n e t e c k n at a v att systemet mäter hastigheten i minst tre riktningar.Laser radar system (1) according to one of Claims 1 to 2, characterized in that the system measures the speed in at least three directions. 4. Laserradarsystem (1) enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t a v att systemet innefattar en halvledarlaser. kännetecknat av attLaser radar system (1) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the system comprises a semiconductor laser. characterized by that 5. Laserradarsystem (1) enligt patentkrav 4, halvledarlasern sänder på våglängden 1,55 um.Laser radar system (1) according to claim 4, the semiconductor laser transmits on the wavelength 1.55 μm. 6. , Laserradarsystem (1) enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n at a v systemet innefattar en funktion för diskriminering mellan moln/hårda mål och aerosoler genom att anordningen (12) triangelvågmodulerar, TWFM (Triangular Wave Frequency Modulation), en från lasern (11) sänd laserstråle (2).A laser radar system (1) according to any one of claims 1-5, characterized in that the system comprises a function for discrimination between clouds / hard targets and aerosols by the device (12) triangular wave modulation, TWFM (Triangular Wave Frequency Modulation), a send laser beam (2) from the laser (11). 7. Laserradarsystem (1) enligt något av patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n at a v systemet innefattar en funktion för diskriminering mellan moln/hårda mål och aerosoler genom en signaleffektsmätning när anordningen (12) fyrkantvågmodulerar, SWFM (Square Wave Frequency Modulation), en från lasern (11) sänd laserstråle (2).Laser radar system (1) according to any one of claims 1-5, characterized in that the system comprises a function for discrimination between clouds / hard targets and aerosols by a signal power measurement when the device (12) squares square wave modulates, SWFM (Square Wave Frequency Modulation), a laser beam (2) transmitted from the laser (11). 8. Metod att mäta vindhastighet med en frekvens modulerad kontinuerlig (FMCW) koherent laserradar, att laserradarn sänder omoduerad för att mäta vindhastighetens belopp och fyrkantvågmodulerad, SWFM (Square Wave Frequency Modulation), för att mäta vindhastighetens riktning. kännetecknad av 10 15 522 181Method of measuring wind speed with a frequency modulated continuous (FMCW) coherent laser radar, that the laser radar transmits unmodulated to measure the amount of wind speed and square wave modulated, SWFM (Square Wave Frequency Modulation), to measure the direction of wind speed. characterized by 10 15 522 181 9. Metod enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a t a v att en homodyn laserradar användas.Method according to claim 8, characterized in that a homodyne laser radar is used. 10. Metod enligt något av patentkraven 8-9, k ä n n e t e c k n at a v att en halvledarlaser används.A method according to any one of claims 8-9, characterized in that a semiconductor laser is used. 11. Metod enligt patentkrav 10, k ä n n e t e c k n at a v att halvledarlasern sänder på våglängden 1,55 pm.Method according to claim 10, characterized in that the semiconductor laser transmits at the wavelength of 1.55 μm. 12. Metod enligt något av patentkraven 8-11, k ä n n e t e c k n at a v att för diskriminering mellan moln/hårda mål och aerosoler sänder laserradarn med trangelvågmodulering, TWFM (Triangular Wave Frequency Modulation).Method according to one of Claims 8 to 11, characterized in that for discrimination between clouds / hard targets and aerosols, the laser radar transmits with triangular wave modulation, TWFM (Triangular Wave Frequency Modulation). 13. Metod enligt något av patentkraven 8-11, k ä n n e t e c k n at a v att för diskriminering mellan moln/hårda mål och aerosoler används signaleffektsmätning där laserradarn sänder med fyrkantsvågmodulation.Method according to one of Claims 8 to 11, characterized in that signal power measurement is used for discrimination between clouds / hard targets and aerosols, where the laser radar transmits with square wave modulation.
SE0103601A 2001-10-30 2001-10-30 Laser radar system is for measurement of speed in aerosol, preferably for wind measurement and comprises a laser which can be frequency-modulated and is capable of emitting unmodulatedly SE522181C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0103601A SE522181C2 (en) 2001-10-30 2001-10-30 Laser radar system is for measurement of speed in aerosol, preferably for wind measurement and comprises a laser which can be frequency-modulated and is capable of emitting unmodulatedly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0103601A SE522181C2 (en) 2001-10-30 2001-10-30 Laser radar system is for measurement of speed in aerosol, preferably for wind measurement and comprises a laser which can be frequency-modulated and is capable of emitting unmodulatedly

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0103601D0 SE0103601D0 (en) 2001-10-30
SE0103601L SE0103601L (en) 2003-05-01
SE522181C2 true SE522181C2 (en) 2004-01-20

Family

ID=20285809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0103601A SE522181C2 (en) 2001-10-30 2001-10-30 Laser radar system is for measurement of speed in aerosol, preferably for wind measurement and comprises a laser which can be frequency-modulated and is capable of emitting unmodulatedly

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE522181C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005114253A1 (en) * 2004-05-19 2005-12-01 Qinetiq Limited Laser radar device and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005114253A1 (en) * 2004-05-19 2005-12-01 Qinetiq Limited Laser radar device and method
US7391506B2 (en) 2004-05-19 2008-06-24 Qinetiq Limited Laser radar device and method

Also Published As

Publication number Publication date
SE0103601L (en) 2003-05-01
SE0103601D0 (en) 2001-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2800267C (en) Method and apparatus for a pulsed coherent laser range finder
KR102254468B1 (en) Method and apparatus for Doppler detection and Doppler correction of optical chirp distance detection
US7202942B2 (en) System and method for measuring velocity using frequency modulation of laser output
US7061592B2 (en) System and method for measuring velocity using frequency modulation of laser output
EP2728377B1 (en) Modulated laser range finder and method
US9778362B2 (en) Relative speed measuring doppler LiDAR
US10345436B2 (en) System and method for detecting an object or recess on a surface
US4927263A (en) Position and velocity imaging system using 2-D laser diode array
JP2021527227A (en) Coherent LIDAR Pitch-Catch Scanning Methods and Systems
US3809477A (en) Measuring apparatus for spatially modulated reflected beams
US20130021595A1 (en) Three dimensional measurement system
CA2446909A1 (en) Optical sensor for distance measurement
CN106684694A (en) Laser beam splitting device used for multi-line laser radar
CN113383246A (en) FMCW laser radar system
CN210155331U (en) Laser radar
CN112130171A (en) Laser wind measuring radar, laser wind measuring radar system and wind driven generator
CN116679310B (en) FMCW laser measuring device
TUDOR et al. LiDAR sensors used for improving safety of electronic-controlled vehicles
CN111708003A (en) Device and method for eliminating stray light and detection equipment
SE522181C2 (en) Laser radar system is for measurement of speed in aerosol, preferably for wind measurement and comprises a laser which can be frequency-modulated and is capable of emitting unmodulatedly
WO2000072046A1 (en) Pulsed coherent laser radar system
Augere et al. All-fiber 1.5-um CW coherent laser anemometer for in-flight measurements
Blanckaert et al. Frequency modulated coherent laser radar technology
Zhang et al. Vehicle-mounted validations of a 1.55-μ m all-fiber continuous-wave coherent laser radar for measuring aircraft airspeed
US20230131584A1 (en) Multi-tone continuous wave detection and ranging

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed