H3D系列三维激光测风雷达采用脉冲激光相干探测体制及全光纤相干光路结构，以窄线宽脉冲激光为光源向大气发射激光脉冲，接收大气气溶胶粒子和大气分子的后向散射信号。并将后向散射光信号与光源本振光信号在光频段进行混频，实现光的相干探测，从而获得气溶胶多普勒频移信息，来实现对径向风矢量的测量。同时结合U/球型云台扫描结构，在测量空域形成空间三维扫描场，通过风场的反演来获得测量空域的风场数据。通过多普勒光束摆动、距离高度显示、平面位置显示等扫描方式，可实现对海上局部风速、风向的测量及海上风场的反演，为海上风资源的开发及海上应急防控提供保障。