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双波长激光路面气象传感方法
被引量：
1
1
作者
龙俊宇
吴德操
+5 位作者
罗彬彬
张颖
郭裕丰
曹盛
邓磊
赵明富
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期100-108,共9页
为解决传统接触式路面气象传感器寿命低、安装不便、易破坏路基等问题,用1310 nm、1430 nm两种波长的激光器作为探测光源,结合红外测温辅助,研究了一种非接触的路面气象传感方法。该方法通过测量不同路面状态下由光源照射形成的后向散...
为解决传统接触式路面气象传感器寿命低、安装不便、易破坏路基等问题,用1310 nm、1430 nm两种波长的激光器作为探测光源,结合红外测温辅助,研究了一种非接触的路面气象传感方法。该方法通过测量不同路面状态下由光源照射形成的后向散射光强,得到水、冰介质膜在两个特征波长下的反射率;通过设定反射率和红外温度信号的判别逻辑,可以分辨多种路面状态,包括干燥、潮湿、积水、结冰和结霜;以朗伯比尔定律为基础建模实现积水、结冰厚度检测,利用反射率零点自动判别校准测量模型参数,无需现场标定即可在不同道路条件下实现精准测量。实验证明,该方法路面状态判别准确,水/冰厚度检测量程达到3 mm,精度均为±0.2 mm,具有结构简单、探测距离远、成本低等特点,有良好的实用价值。
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关键词
激光传感
短波红外
朗伯定律
非接触式
路面气象
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职称材料
粗糙路面检测链路模型研究
2
作者
杨祎
张磊磊
+3 位作者
阮驰
贺锋涛
赵梓轩
焦梁
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期204-216,共13页
粗糙路面的反射特性影响路面检测系统的性能和路面气象检测的准确性,根据传统微面元模型,提出了一种多参量半球形等效仿真模型,建立了基于无线激光的粗糙路面链路传输模型。通过采用蒙特卡洛统计方法,分析了反射光在不同入射角和粗糙度...
粗糙路面的反射特性影响路面检测系统的性能和路面气象检测的准确性,根据传统微面元模型,提出了一种多参量半球形等效仿真模型,建立了基于无线激光的粗糙路面链路传输模型。通过采用蒙特卡洛统计方法,分析了反射光在不同入射角和粗糙度情况下接收光功率的变化以及光子的分布规律。基于该模型,设计并实现了一套850 nm波长的非接触式激光路面状况检测系统,并利用该系统验证模型的准确性。仿真及实验结果均显示,随着入射光与路面法线方向夹角(入射角)的增大,接收到的光功率逐渐减小。当入射角小于15°时,粗糙度的增加与接收的光功率负相关;入射角大于15°时,随着粗糙度的增加,接收到的光功率逐渐增加,粗糙度越大,接收光功率与入射角的衰减关系越接近线性;当入射角达到60°时,接收到的光功率趋于常数。实验结果与模型仿真结果相吻合,从而验证了粗糙路面光反射等效半球形模型的有效性,且接收的回波信号信噪比不受路面粗糙度影响。
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关键词
路面气象
检测系统
微面元模型
半球形等效模型
链路传输模型
粗糙
路面
。
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职称材料
题名
双波长激光路面气象传感方法
被引量：
1
1
作者
龙俊宇
吴德操
罗彬彬
张颖
郭裕丰
曹盛
邓磊
赵明富
机构
重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期100-108,共9页
基金
重庆市教委科学技术研究计划青年项目(No.KJQN202001117)
重庆英才计划包干制项目(Nos.cstc2021ycjh‒bgzxm0128,CSTC2021YCJH‒BGZXM0287)
重庆理工大学研究生创新项目(Nos.gzlcx20223085,clgycx20202037)。
文摘
为解决传统接触式路面气象传感器寿命低、安装不便、易破坏路基等问题,用1310 nm、1430 nm两种波长的激光器作为探测光源,结合红外测温辅助,研究了一种非接触的路面气象传感方法。该方法通过测量不同路面状态下由光源照射形成的后向散射光强,得到水、冰介质膜在两个特征波长下的反射率;通过设定反射率和红外温度信号的判别逻辑,可以分辨多种路面状态,包括干燥、潮湿、积水、结冰和结霜;以朗伯比尔定律为基础建模实现积水、结冰厚度检测,利用反射率零点自动判别校准测量模型参数,无需现场标定即可在不同道路条件下实现精准测量。实验证明,该方法路面状态判别准确,水/冰厚度检测量程达到3 mm,精度均为±0.2 mm,具有结构简单、探测距离远、成本低等特点,有良好的实用价值。
关键词
激光传感
短波红外
朗伯定律
非接触式
路面气象
Keywords
Laser sensing
Short wave infrared
Lambert's law
Non-contact
Road surface meteorological
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
粗糙路面检测链路模型研究
2
作者
杨祎
张磊磊
阮驰
贺锋涛
赵梓轩
焦梁
机构
西安邮电大学电子工程学院
中国科学院西安光学精密机械研究所
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期204-216,共13页
基金
陕西省重点研发计划项目(No.2022GY-298)。
文摘
粗糙路面的反射特性影响路面检测系统的性能和路面气象检测的准确性,根据传统微面元模型,提出了一种多参量半球形等效仿真模型,建立了基于无线激光的粗糙路面链路传输模型。通过采用蒙特卡洛统计方法,分析了反射光在不同入射角和粗糙度情况下接收光功率的变化以及光子的分布规律。基于该模型,设计并实现了一套850 nm波长的非接触式激光路面状况检测系统,并利用该系统验证模型的准确性。仿真及实验结果均显示,随着入射光与路面法线方向夹角(入射角)的增大,接收到的光功率逐渐减小。当入射角小于15°时,粗糙度的增加与接收的光功率负相关;入射角大于15°时,随着粗糙度的增加,接收到的光功率逐渐增加,粗糙度越大,接收光功率与入射角的衰减关系越接近线性;当入射角达到60°时,接收到的光功率趋于常数。实验结果与模型仿真结果相吻合,从而验证了粗糙路面光反射等效半球形模型的有效性,且接收的回波信号信噪比不受路面粗糙度影响。
关键词
路面气象
检测系统
微面元模型
半球形等效模型
链路传输模型
粗糙
路面
。
Keywords
Road meteorological detection system
Microfacet model
Hemispherical equivalent model
Link transmission model
Rough road surface
分类号
TN929.1 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双波长激光路面气象传感方法
龙俊宇
吴德操
罗彬彬
张颖
郭裕丰
曹盛
邓磊
赵明富
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
2
粗糙路面检测链路模型研究
杨祎
张磊磊
阮驰
贺锋涛
赵梓轩
焦梁
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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