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单波长发射五通道接收激光雷达系统研制
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:TN958.98[电子电信—信号与信息处理;电子电信—信息与通信工程] P407.5[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]陆军军官学院基础部物理教研室,安徽合肥230031, [2]陆军军官学院偏振光成像探测技术安徽省重点实验室,安徽合肥230031, [3]中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室,安徽合肥230031, [4]中国科学技术大学,安徽合肥230026
  • 相关基金:国家自然科学基金(41475025)
中文摘要:

后向散射激光雷达是探测大气气溶胶参数的有力工具,但它存在盲区和过渡区,且需要假设气溶胶的消光后向散射系数比来反演气溶胶的参数,这些限制了它的探测范围和精度。集侧向散射、后向散射和拉曼散射于一体的单波长发射五通道接收激光雷达系统,克服了上述困难。该激光雷达可以探测气溶胶的退偏比廓线、水汽混合比廓线、后向散射系数廓线和消光系数廓线等。气溶胶后向散射系数和消光系数可从地面到对流层顶进行探测,气溶胶退偏比廓线可以在对流层内进行探测,水汽混合比廓线可以在边界层内进行探测。在硬件条件的基础上,分析了各通道的信噪比和探测结果的随机相对误差。实例探测表明:该激光雷达系统数据可靠,探测范围较广。该系统的建立,为进一步深入研究气溶胶消光系数、水汽时空分布以及它们之间相互关系奠定了坚实的实验基础。

英文摘要:

Backscattering lidar is a powerful tool for atmospheric aerosol detection, but it can not receive the full signals in lower hundreds of meters, and has an assumption of lidar ratio for aerosol backscattering coefficient reversion. One wavelength emission and five channel receivers lidar system based on backscatter, side-scatter, and Raman scatter technique overcomes the above shortcomings. The system can detect aerosol depolarization ratio profile, water vapor mixing ratio profile, backscattering coefficient profile and aerosol extinction coefficient profile. Aerosol backscattering coefficient and extinction coefficient profile were from the ground to the tropopause, aerosol depolarization ratio profile was in troposphere, and water vapor mixing ratio was in planetary boundary layer. The signal to noise ratios of all channel and relative errors of detected results were analyzed based on the system hardware. Case study indicates that the data of this system are reliable, and detection ranges are rather wide. The system can be used for studying the spatio-temporal distribution of atmospheric aerosol extinction coefficient, water vapor and their relationship.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466