【摘 要】
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米氏激光雷达作为一种大探测范围、高时空分辨率、高测量精度的光学遥感设备,已被广泛应用于大气气溶胶的探测。气溶胶颗粒作为低层大气中对激光传输的主要影响因素,根据其与激光光束的散射和吸收等物理过程所产生的回波信号,可以对大气消光系数进行计算。大气消光系数可以反映出大气能见度及天气情况。气象局所播报的数据不够及时且区域不够细化,所给出的大气能见度也与实地情况有所误差,所以利用激光雷达实时对大气进行测量很
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米氏激光雷达作为一种大探测范围、高时空分辨率、高测量精度的光学遥感设备,已被广泛应用于大气气溶胶的探测。气溶胶颗粒作为低层大气中对激光传输的主要影响因素,根据其与激光光束的散射和吸收等物理过程所产生的回波信号,可以对大气消光系数进行计算。大气消光系数可以反映出大气能见度及天气情况。气象局所播报的数据不够及时且区域不够细化,所给出的大气能见度也与实地情况有所误差,所以利用激光雷达实时对大气进行测量很有必要。本文利用模拟接收型激光雷达对大气后向散射回波信号进行接收,并对大气消光系数进行计算。实验采集了12月及3-5月期间的数据,分析总结了大气消光系数的日变化趋势以及影响因素,并计算相应大气能见度与实际天气情况进行对比。得出大气消光系数随相对湿度与空气质量呈正相关的规律,且日变化趋势中,清晨大气消光系数为最大值、午后大气消光系数为最小值。模拟接收型激光雷达有体积大,成本高、在夜晚使用时激光过强会危害人眼、背底信号过强影响准确性且对近距离测量较为困难等缺点。降低其激光功率又会影响探测精度与距离。因此,针对此问题本文搭建了光子计数型激光雷达测量平台并开展了大气消光系数测量实验。实验成功对近距离微弱回波信号进行测量并计算相应大气消光系数。大气激光雷达所测量的消光系数可以对其他激光雷达设备的测量影响因素进行参考。本文引入了一种条纹阵列激光雷达,这种成像雷达的成像质量受大气消光系数的影响,通过实验数据曲线得出成像雷达接收信号强度与大气消光系数呈负指数关系,与理论曲线较为符合。
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