全息雷达能够根据涡轮叶片和飞机不同的行为模式对两者加以区分,极大的提高空管能力。
人们发现,风力发电场会干扰雷达系统从而对空管造成危害。正因如此,英国40个风力发电厂项目因航空部门的反对而被迫搁置。如果这40个风力发电站建成,那么它们将提供6百万千瓦的电力。虽然英国政府的减灾策略——《航空计划》认为上述问题“没有一个通用的解决方案”,但事实上英国剑桥顾问公司(Cambridge Consultants)已经对可行的解决方案进行了测试。该公司的全息雷达技术能成功辨识飞机和涡轮叶片,他们认为这项技术正是航空业在寻找的完美解决方案。
全息雷达系统的原型试验是针对Ecotricity公司66m直径1.5兆瓦的涡轮发电机展开的,试验证明它的确有能力区分飞机和涡轮叶片。这次试验采用的是一个小型化的全息雷达系统,下一步的测试将涉及稍大型一点的系统以及移动的飞行物体,最后将在一个大型风力发电场测试全尺寸的设备。
剑桥顾问公司Cleantech部门的负责人Craig Webster认为,“《航空计划》所反映的只是一己之见,仅代表制定这份声明诸部门的共识。并且它所预见的只是制定时所拥有的科技。然而,这份声明并没有预见到今天的技术进步,并且看起来它也并未给新技术留下什么余地——比如我们公司推出的这套通用的解决方案。这套方案能够让大规模的风力发电成为现实。”
全息雷达是一种非扫描式、持续跟踪的3D雷达,它能够根据涡轮叶片和飞机不同的行为模式对两者加以区分。目前的空管雷达能够侦测物体的运动,但不能很好地断定其速度。如果同时知道了速度和方位,那么就能更容易的区分拥有叶片但不移动的涡轮和拥有清晰运动模式的飞机了。全息雷达信号的接受和发送是互补式的而不是传统扫描雷达的对称式,所以它能根据持续的显示监视区情况,并传回信号以精密的测量物体的运动、方向和距离等。这样全息雷达就能通过非线性信号处理来区分出风力发电机的干扰了。
剑桥顾问公司全息雷达的制造者兼部署工程师Gordon Oswald对该解决方案评价到,“我们的解决方案行之有效,因为我们把握住了问题的关键——持续收集每个物体的数据。目前的雷达系统在扫描时发射出脉冲束,然后探测物体的反射。但是由于采样周期太短,而扫描的间隔又太长,所以速度的解析率或称多谱勒分辨率就非常的低,多谱勒频谱就是假信号。这样的话,就不可能通过分析的方法将目标从涡轮发电机中分离出来了。扫描雷达在长距离和宽范围的情况下表现优秀,但是在应对风力发电场时就不适应了。而这正是全息雷达该大显身手的地方。”
Craig Webster介绍说,“简单来讲,全息雷达能够区分飞机和风力发电机是因为它能‘看见’它们的不同运动。当他看到一个物体以发电机不可能出现的运动方式移动的时候,雷达回波就将其视为目标物体。更重要的是,当与目前的雷达系统相连之后,它能够看见目标物体在风力发电厂附近转弯、绕圈盘旋或降落的情况,极大的提高了空管的确定性。这一点是扫描雷达或其他预防灾害策略都无法做到的。”令人高兴的是,剑桥顾问公司的行到已经让《航空计划》注意到了新的解决方案及其后继的测试。