基于两部测风激光雷达的倾斜平面扫描方法

摘要

基于两部测风激光雷达的倾斜平面扫描方法，包括计算测风激光雷达A、B和目标点C的坐标，从而得到A、B、C三点所在平面的单位法向量p(u,v,w)；根据向量p和欧拉公式计算两部测风激光雷达的姿态变量，包括：翻滚角、方位角、俯仰角；进而得到的三个姿态变量调整两部激光雷达的姿态，顺序为：翻滚角，俯仰角，方位角；同步两部测风激光雷达的系统时间，设置扫描转镜的俯仰角、扫描范围和扫描速度；让两部激光雷达同时工作来进行风速测量。本发明能够在不改变测风激光雷达系统硬件结构的前提下，解决传统扫描方式因数据空间不匹配的问题，操作简单易于实现，真正发挥出两部测风激光雷达测量风速和风向的优势，进而提高测量精度。

主权项

基于两部测风激光雷达的倾斜平面扫描方法，其特征在于包括以下步骤：1.首先将两部激光雷达的基准面各自调平，以其中一部激光雷达的坐标作为原点A(0,0,0)建立三维直角坐标系，其中东方向为x轴正方向，北方向为y轴正方向，垂直向上为z轴正方向；2.根据第一部激光雷达的位置A(0,0,0)计算第二部激光雷达的和目标点的相对坐标：B(x1,y1,z1)，C(x2,y2,z2)；3.计算空间三点A、B、C所在平面的单位法向量p(u,v,w)；4.根据单位法向量p(u,v,w)和欧拉公式计算两部激光雷达的姿态变量，所述的姿态变量包含方位角、俯仰角、翻滚角三项；5.利用步骤4计算得到的姿态变量来调整两部激光雷达的姿态，调整顺序分别为：翻滚角，俯仰角，方位角；其中，调整顺序不能改变，否则无法调整到期望值；通过以上调整使得两部激光雷达的基准面都调整到同一个倾斜平面内；6.同步两部激光雷达的系统时间；7.设置两部激光雷达的扫描转镜的俯仰角为0°，设置扫描转镜的方位角扫描范围为±90°，并根据实际观测需求任意设置扫描转镜的扫描速度；8.同时启动两部激光雷达，让两部激光雷达同时工作，以进行风速测量。