雷達裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及例如計測大氣中浮游的微小液體或固體粒子（氣溶膠）等的速度等的 雷達裝置。
【背景技術】
[0002] 作為計測遠處存在的物體的位置的裝置，公知有雷達裝置。
[0003] 雷達裝置將電磁波或聲波等波動放射到空間中，接收由作為觀測對象的物體反射 回的波動，通過對該波動進行分析，計測從雷達裝置到物體的距離和角度。
[0004] 在雷達裝置中，還公知有如下的氣象雷達裝置；將大氣中浮游的微小氣溶膠 (aerosol)作為觀測對象，根據由氣溶膠反射的波動的相位旋轉量來計測氣溶膠的移動速 度（風速）。
[0005] 并且，在氣象雷達裝置中，特別是在使用光作為電磁波的激光雷達裝置中，放射的 光束的擴散極小，能夠W較高的角度分辨率來觀測物體，因此，可W用作風向風速雷達（例 如參照非專利文獻1)。
[0006] 在現有的激光雷達裝置中，在將激光放射到大氣中之后，接收受到伴隨大氣中的 氣溶膠的移動速度而產生的多普勒頻率偏移的激光，通過進行該激光與本地光的外差檢 波，檢測與風速相當的多普勒信號。
[0007] 一般情況下，按照時間來劃分從各高度的大氣中的氣溶膠反射的激光（將按照時 間劃分的激光稱作"距離單元（range bin)")，如圖15所示，在各距離單元內進行微小間隔 的相干積分。
[000引然后，在實施了距離單元內的傅里葉變換之后，如圖16所示，通過進行N次脈沖的 不相干積分，實現信噪比（W后稱作SNR(Si即al to Noise Ratio))的提高。
[0009] 一般情況下，公知在實施了 N次的不相干積分的情況下，該SNR提高V N(例如參 照專利文獻1、2)。
[0010] 其結果是，能夠得到圖17所示的功率包絡線。
[0011] 但是，公知在上述風速的測定中多普勒信號的相干性較弱。即，公知多普勒信號的 相干時間較短。
[0012] 例如，公知在雷達裝置的接收光為從大氣中的氣溶膠反射的散射光的情況下，多 普勒信號的相干時間為微秒（US)的量級。
[0013] 因此，在現有的激光雷達裝置中，如上所述，通過進行N次脈沖的不相干積分，實 現SNR的提高。
[0014] 例如，在專利文獻1、2中公開有導出最佳積分次數W便能夠進行高精度的風速測 定的方法。
[0015] 該積分處理的結果是，如圖17所示，如果氣溶膠的密度為高密度，則能夠進行高 精度的風速測定。
[0016] 現有技術文獻
[0017] 專利文獻
[0018] 專利文獻1 ;日本特開2006-284260號公報（段落編號[001引）
[0019] 專利文獻2 ;日本特開2002-168948號公報（段落編號[001引）
[0020] 非專利文獻
[0021] 非專利文獻1 ;「気象大気①k 一，''一 y子一 h屯シシシ少」 ISBN4-87698-653-3
[002引 非專利文獻 2 ;Syumpei Kam巧ama et al. , "Semianal}ftic pulsed coherent laser radar equation for coaxial and apertured systems using nearest Gaussian approximation, "Appl. Opt.，Vol49, No. 27, pp 5169-5174, 2010.
【發明內容】
[0023] 發明要解決的課題
[0024] 由于現有的雷達裝置如上所述構成，因此，如果氣溶膠的密度為高密度，則能夠進 行高精度的風速測定，但是，存在如下課題；在氣溶膠的密度為低密度的情況下，如果不進 一步進行積分處理，則無法進行高精度的風速測定。
[0025] 并且，存在如下課題；如果不能從作為觀測對象的大氣中的氣溶膠得到反射光，貝U 即使進行積分處理，接收SNR也不會提高到檢測強度闊值，因此無法得到風速。
[0026] 并且，存在如下課題：在從用戶接收到W較快的數據取得速度得到位于較近距離 的觀測對象的風速的請求的情況下，能夠降低積分次數，但是，由于是通過降低積分次數而 使信號強度降低，因此，很難在維持較高信號強度的前提下提高數據取得速度。
[0027] 進而，存在如下課題：在高速掃描發送接收光束的情況下和進行遠方的風速測定 的情況下，接收禪合效率降低，無法進行高精度的風速測定。
[002引本發明正是為了解決上述課題而完成的，其目的在于，得到能夠在短時間內高精 度地測定位于期望距離的觀測對象的速度的雷達裝置。
[0029] 用于解決課題的手段
[0030] 本發明的雷達裝置設置有；光激勵單元，其激勵光；光發送接收單元，其具有將由 光激勵單元激勵出的光放射到大氣中并接收由大氣中存在的觀測對象反射回的上述光的 光學系統，輸出表示由該光學系統接收到的光的信號強度的數據；譜/速度計算單元，其對 從光發送接收單元輸出的數據進行分析并計算譜，并且計算觀測對象的速度；W及光學條 件調整單元，其調整光發送接收單元的光學條件，光學條件最佳化單元使用通過分別對光 學條件不同的光發送接收單元的輸出數據進行分析而由譜/速度計算單元計算出的各個 譜，確定光發送接收單元中的最佳光學條件，控制光學條件調整單元的光學條件調整，使光 發送接收單元的光學條件最佳化。
[0031] 發明效果
[0032] 根據本發明，構成為光學條件最佳化單元使用通過分別對光學條件不同的光發送 接收單元的輸出數據進行分析而由譜/速度計算單元計算出的各個譜，確定光發送接收單 元中的最佳光學條件，控制光學條件調整單元的光學條件調整，使光發送接收單元的光學 條件最佳化，因此，具有能夠在短時間內高精度地測定位于期望距離的觀測對象的速度的 效果。
【附圖說明】
[0033] 圖1是示出本發明的實施方式1的雷達裝置的結構圖。
[0034] 圖2是示出本發明的實施方式1的雷達裝置的信號分析部9的結構圖。
[0035] 圖3是示出本發明的實施方式1的雷達裝置的信號分析部9的處理內容的流程 圖。
[0036] 圖4是示出光檢測器6的設置位置的調整的說明圖。
[0037] 圖5是示出變更前后的功率包絡線和檢測強度闊值的說明圖。
[003引圖6是示出光檢測器6的設置位置為Ki(i = 0、1、2、…、M)時的距離值Z與SNR 的關系的說明圖。
[0039] 圖7是示出在大氣中存在云等的雜波時從光檢測器6得到的功率包絡線的說明 圖。
[0040] 圖8是示出本發明的實施方式3的雷達裝置的信號分析部9的結構圖。
[0041] 圖9是示出由于振動等外界干擾而使光檢測器6從Z軸偏移的情況的說明圖。
[0042] 圖10是示出雷達裝置的光發送接收部2的結構的說明圖。
[0043] 圖11是示出本發明的實施方式4的雷達裝置的信號分析部9的結構圖。
[0044] 圖12是示出本發明的實施方式5的雷達裝置的信號分析部9的結構圖。
[0045] 圖13是示出由譜/風速運算部23計算出的譜的包絡線和根據由模型保存部51 保存的模型而得到的包絡線的說明圖。
[0046] 圖14是示出由模型保存部51保存的模型的各參數的說明圖。
[0047] 圖15是示出各距離單元內的相干積分的說明圖。
[0048] 圖16是示出各距離單元中的N次脈沖的不相干積分的說明圖。
[0049] 圖17是示出功率包絡線的氣溶膠濃度依賴性的說明圖。
[0化0] 圖18是示出圖1的光發送接收部2的詳細情況的結構圖。
[0化1] 圖19是示出圖1的光發送接收部2的詳細情況的結構圖。
[0化2]圖20是示出在發送接收非一體型的雷達裝置的情況下，在掃描鏡的掃描角速度 為快速時產生的光學軸偏移的說明圖。
[0化3] 圖21是示出光軸偏移的校正方法的說明圖。
[0化4] 圖22是示出本發明的實施方式8的雷達裝置的信號分析部9的結構圖。
[0055] 圖23是示出組合光束直徑和會聚距離時的SNR-距離特性的示意圖。
[0化6] 圖24是示出光循環器的其它形式的說明圖。
【具體實施方式】
[0057] 下面，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。
[0化引 實施方式1
[0059] 圖1是示出本發明的實施方式1的雷達裝置的結構圖。
[0060] 在圖1中，氣溶膠1是觀