FAS系列风廓线声雷达

时间:2017-11-03 17:20

系统简介
德国SCINTEC公司的FAS系列风廓线声雷达主要用来对低层大气进行风向、风速和扰动的远程测量。风廓线雷达发射的电磁波在大气传播过程中,受到大气湍流造成的折射率分布不均匀的影响,产生散射,散射层的运动或湍流团的运动都可造成返回电磁波信号的多普勒频移,利用多普勒效应可确定气流沿雷达波束方向的速度分量;并根据回波信号往返时间确定回波位置。通过进行多射向的速度测量,在一定的假定条件下可估测出回波信号所在高度上的风向、风速和垂直运动。可集成RASS测量温度廓线。
应用领域
主要用来测量低层大气风向风速分布特征。应用在风能、微气象学、城市气候学、农林气象研究、大气散射、气候变化、光学传播研究、机场风廓线分布、天气预报、军事气象等方面。
系统特点
创新的天线设计,可以获得更高效、更远的测量距离,雨中运转良好;
紧凑型设计,系统功耗低;
采用动态阴影处理,无需大范围的机械屏蔽即可减少噪声;
采用多频运行机制,有效增加信噪比,提高垂直分辨率;
一键式全自动自检,使系统维护方便;
所有的声雷达都允许集成RASS扩展接口:RAE-1用于对垂直温度廓线的附加测量;
FASRUN强大的软件处理功能,能满足用户需求;
测量距离10~2000米;
多种远程接口选择。
系统组成
由天线系统、天线保护外罩、天线安装基座、数据处理中心和供电系统组成。
系统参数
描述 SFAS MFAS XFAS 备注
天线单体个数 64 64 52 压电式
电(声)输出功率(W) 20(5) 50(7.5) 500(35) 最大值,用户可选
频率范围(Hz) 2525~4850 1650~2750 825~1375 自动配置或自定义
多频多波束
波束宽度(°) 0,±19,±24 0,±22,±29 0,±22,±29 不受频率影响
垂直层数 100 100 256 最大值,可选
垂直分辨率(m) 5 10 20 最佳设置
最小测量高度(m) 20 30 40 取决于设置和大气环境条件,不大于边界层高度
最大测量高度(m) 500 1000 大于2000
平均时间(min) 1~60 1~60 1~180 用户自定义
水平风速精度(m/s) 0.1~0.3 取决于模式设置和平均条件
垂直风速精度(m/s) 0.03~0.1
风向精度(°) <1.5 风速大于2m/s
水平风速量程(m/s) 0~50 标称
垂直风速量程(m/s) -10~10
操作温度(℃) -35~55  
电源(DC) ±12V,峰值4A,平均1~2A ±12V,峰值8A,
平均2~4A
±18V,峰值 20A,
平均2~8A
取决于设置
电源(AC) 100~240VAC,300W 100~240VAC
300W
100~240VAC
1500W
不包含天线加热
规格(mm) 440×420×160 740×720×200 1450×1450×330 天线不带外罩
重量(kg) 11.5 32 144
应用案例
  
图a  SFAS测量风速风向与气象塔80米高风杯风向标测量结果比较
 
图b  SFAS测量风速与气象塔80米高风杯测量结果比较
Source: “Comparison of sodars with ultrasonic and cup anemometers for wind energy applications” by E. Dupont and J.P. Flori