WindLidar-PerformOpt - Softwareimplementierung für die hardwarebeschleunigte Messsignalauswertung sowie die daran gekoppelte Messvolumenpositionierung für ein auf die SI-Einheiten zurückgeführtes Wind-Lidar-System
Zeitraum
2021-04-01 – 2024-07-31
Bewilligte Summe
422.817,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE3044
Leistungsplansystematik
Windenergie - Windphysik, Meteorologie [EB1240]
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE3)
Förderprogramm
Energie
Das Projekt 'WindLidar-PerformOpt' hat zum Ziel, die autarke Betriebsführung des bistatischen Wind-Lidar-Systems der PTB zu realisieren. Dies umfasst insbesondere die Funktionalität des Systems, auf Basis einer beschleunigten Messignalauswertung eine schnelle automatisierte Messvolumenpositionierung durchführen zu können, um so in unterschiedlichen Höhen messen oder auf Dejustagen des optischen Aufbaus infolge von Umgebungseinflüssen reagieren zu können. Nur so kann ein dauerhaft stabiler Messbetrieb aufrechterhalten werden. Insgesamt soll so die Bandbreite und Wirtschaftlichkeit von Windfernmessungen deutlich erhöht und das PTB-Lidar-System als zukünftiges Bezugsnormal für Lidar-Systeme ertüchtigt werden. Die Umsetzung dieses Projekts erfordert zunächst die finale Implementierung einer leistungsfähigen und in Bezug auf Verfügbarkeit und Langzeitunterstützung zukunftsfähigen Echtzeit-Messsignalauswertung auf flexibel programmierbaren Logiken (engl. Field Programmable Gate Array, FPGA) unter Zugrundelegung der im vorangegangenen Projekt ('WindLidarDSP') erzielten Ergebnisse. Darüber hinaus ist die enge Integration eines überarbeiteten optomechanischen Aufbaus durch die Implementierung einer neuen Strahlregelung mit eben dieser Signalauswertung erforderlich. Als Bindeglied zwischen Signalauswertungs-Software und optomechanischer Hardware dient eine der Strahlregelung nachgeschaltete Optiksteuerung, deren Implementierung ebenfalls im Rahmen des Projekts realisiert werden soll. Durch die enge Kopplung von Signalauswertung und Strahlregelung auf der Softwareebene sowie die Implementierung einer speziell an das Gesamtsystem angepassten Optiksteuerung kann das Potenzial des bistatischen Wind-Lidar-Systems der PTB bestmöglich hinsichtlich Leistungsfähigkeit, Präzision und Stabilität ausgenutzt werden. Dies ist die Grundlage für die Bereitstellung und Etablierung eines von der Windenergiebranche benötigten Bezugsnormals für Lidar-Systeme zur Windfernmessung