科学技术与应用

非相干测风激光雷达软件控制系统研究

林 丰丰

东华大学信息与智能科学学院/中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部

尚 建华

东华大学信息与智能科学学院

毕 德仓

东华大学信息与智能科学学院/中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部

信 丰鑫

中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部

王 子昊

中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部

王 溢扬

中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部

赵 越

中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部

DOI: https://doi.org/10.59429/kxjsyy.v3i2.13847

Keywords: 非相干探测；测风激光雷达；Qt 框架；多线程；风廓线反演

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Abstract

本文基于 C++/Qt 应用程序框架，设计并实现了一套集硬件协同控制、高速采集卡数据接收、数据反演与动态可视化于一体的综合软件平台，用于解决非相干测风激光雷达系统软件控制问题。软件采用多线程架构，有效实现了人机交互、硬件 I/O 与数据处理的解耦，保障了系统稳定性。此外，系统内嵌了基于最小二乘法的频率标定算法、DBS（Doppler Beam Swinging）风廓线合成算法。外场试验结果表明该软件系统运行稳定，能够实时反演 10km高度内的风速与风向廓线，并捕捉云层垂直结构及其短时空演变特征。在数据处理的性能效率上，相较于传统基于MATLAB 的离线处理方式，本系统测风与测云数据的反演处理速率分别提升了约 3 倍与 9 倍。

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