研究背景

随着全球气候变化和极端天气事件的频发，准确、实时地监测风速和风场信息变得尤为重要。传统的气象观测手段，如气象站监测塔，虽然能够提供一定程度的精度，但在复杂地形和特殊气象条件下，其效果往往受限。同时，新能源开发、航空安全、基础设施建设等领域对风场探测的需求也日益增长。

在此背景下，激光测风雷达作为一种新兴技术，凭借其高精度、大范围、低成本等优势，逐渐成为了风场探测的重要工具。

湖北光谷实验室王俊亚教授团队长期致力于MEMS的研究与应用，针对激光雷达在恶劣天气条件下误警率较高、风场测量存在误差等问题，提出了基于MEMS的微光机电扫描镜微系统技术解决方案。该技术旨在通过集成MEMS器件，实现激光测风雷达的精确扫描和高效测量，为风场探测提供更加准确、可靠的数据支持。

目前团队的研究成果，除了激光测风雷达外，激光成像雷达、激光投影等多项技术都在国际领先水平，激光成像雷达面向生活中的自动驾驶/巡航、无人机巡检等领域；激光投影则通过核心技术替代目前市场上的投影仪，分辨率、帧率更优。

技术原理

微光机电扫描镜微系统技术是一种基于MEMS技术的激光扫描系统，其核心在于利用MEMS器件实现激光光束的快速、精确扫描。该系统通过微机械结构实现光束的偏转和聚焦，从而实现对风场的全方位、高精度测量。

具体来说，该系统通过MEMS微镜阵列实现光束的偏转，每个微镜可以独立控制，实现光束的精确指向。同时，通过调整微镜的振动频率和幅度，可以实现光束的快速扫描，从而在短时间内获取大量的风场数据。此外，该系统还配备了先进的信号处理算法，能够有效提升接收信噪比，降低误警率，提高测量精度。

而在激光测距成像方面，系统则利用激光的飞行时间原理，通过测量激光束的往返时间，结合光速计算目标物体的距离，实现立体高精度成像。

技术创新点及技术指标

技术优势

1) 高精度与实时性：利用MEMS器件的精确控制与快速扫描能力，系统能够实现风场与距离的高精度、实时测量。