拉曼氣溶膠激光雷達

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基于Fernald法研究了激光雷達比設定值與激光雷達有效探測范圍內(nèi)氣溶膠光學厚度之間的函數(shù)關系。針對函數(shù)的連續(xù)性,提出了以光學厚度為收斂判據(jù),采用二分法反演低層氣溶膠激光雷達比的新方法。2014年7月下旬,利用太陽光度計和西安理工大學自主研發(fā)的拉曼-米氏激光雷達對西安局部地區(qū)大氣進行了實驗觀測,并利用所提出的方法進行了數(shù)據(jù)反演。實驗結果表明,西安局部地區(qū)氣溶膠激光雷達比在觀測期間比較平穩(wěn),基本為44或45。降雨當天,受大氣濕度影響,激光雷達比值較大為51。利用激光雷達米氏散射回波信號和太陽光度計探測數(shù)據(jù),提出了采用迭代反演算法開展氣溶膠激光雷達比精細反演新方法,對研究氣溶膠光學特性的精細反演算法具有重要的意義。

激光雷達的研究起源于上世紀60年代末，起初主要用于軍1用領域，自1995年正式實現(xiàn)商業(yè)化之后，在測繪、資源勘探等領域發(fā)揮了越來越多的作用，在盛行的“黑科技”無人駕駛技術的開發(fā)上，激光雷達更是核心技術之一。隨著技術的發(fā)展和完善，激光雷達的應用范圍也越來越廣，其中環(huán)境監(jiān)測領域就是很重要的一個方面，可以用來測量顆粒物、臭氧、溫度和濕度的變化等等。

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拉曼氣溶膠激光雷達特點

(1)分辨率高

激光雷達可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是說可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個目標(這是微波雷達無論如何也辦不到的),并可同時跟蹤多個目標;距離分辨率可達0.lm;速度分辨率能達到10m/s以內(nèi)。距離和速度分辨率高,意味著可以利用距離--多譜勒成像技術來獲得目標的清晰圖像。分辨率高,是激光雷達的顯著的優(yōu)點,其多數(shù)應用都是基于此。

(2)隱蔽性好、抗有源干擾能力強

激光直線傳播、方向性好、光束非常窄,只有在其傳播路徑上才能接收到，因此敵方截獲非常困難，且激光雷達的發(fā)射系統(tǒng)(發(fā)射望遠鏡)口徑很小,可接收區(qū)域窄，有意發(fā)射的激光干擾信號進入接收機的概率極低;另外，與微波雷達易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同，自然界中能對激光雷達起干擾作用的信號源不多，因此激光雷達抗有源干擾的能力很強,適于工作在日益復雜和激烈的信息1戰(zhàn)環(huán)境中。

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