卫星目标光学测量大气折射修正 被引量：6

1

作者 翁宁泉 曾宗泳 龚知本 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期560-565,共6页

本文从实测的大气参数廓线出发，讨论了对卫星目标进行光学定位捌量时，进行大气折射误差修正时的几个问题，如大气色散、大气湍流和大气水平不均匀性等对折射修正的影响．首先计算了不同仰角下卫星目标光学测量的大气折射修正量的大小... 本文从实测的大气参数廓线出发，讨论了对卫星目标进行光学定位捌量时，进行大气折射误差修正时的几个问题，如大气色散、大气湍流和大气水平不均匀性等对折射修正的影响．首先计算了不同仰角下卫星目标光学测量的大气折射修正量的大小，讨论了用不同波长测量时大气色散所造成的修正量的偏差．同时还讨论了大气湍流、大气水平不均匀以及大气条件及昼夜变化等气象因素所引起的折射修正误差． 展开更多

关键词 光学测量 大气折射修正 卫星目标

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短波红外波段上辐射定标方法与整层大气透过率的测量研究

2

作者 王书 连文涛 +1 位作者 孙振 胡涛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期129-135,共7页

利用傅里叶红外光谱仪开展了短波红外波段上辐射定标方法和连续整层大气透过率的测量研究。由于在短波红外波段(0.9~2.2μm)上存在多个强吸收波段,导致常用的Langley法存在较大误差,且改进的Langley法对于强吸收波段的定标处理也无法得... 利用傅里叶红外光谱仪开展了短波红外波段上辐射定标方法和连续整层大气透过率的测量研究。由于在短波红外波段(0.9~2.2μm)上存在多个强吸收波段,导致常用的Langley法存在较大误差,且改进的Langley法对于强吸收波段的定标处理也无法得到较好的结果。为满足短波红外全波段上整层大气透过率的高精度测量要求,提出了一种改进的大气透过率计算方法,先利用Langley定标法得到非吸收波段的仪器定标值和响应函数K再结合仪器定标值与大气顶层太阳辐照度的关系确定仪器定标值,得到短波红外全波段上整层大气透过率。利用该方法得到的0.9~2.2μm波段上整层连续大气透过率的结果,与中等分辨率大气辐射传输计算模型软件CART计算结果对比,相对误差最大为6.3%,平均误差小于2.5%。 展开更多

关键词 大气透过率 傅里叶红外光谱仪 短波红外 定标法

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大气边界层的室内模拟研究——夹卷层温度场结构分析 被引量：12

3

作者 袁仁民 姚克亚 +2 位作者 孙鉴泞 蒋维楣 曾宗泳 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第6期773-780,共8页

利用室内水槽模拟大气对流边界层,并用多探头测量和光学方法测量分析夹卷层的夹卷过程和温度场结构。测量结果表明,夹卷层的温度场不同于各向同性湍流场,主要原因是夹卷层中含有一些大尺度的相干涡旋。

关键词 大气边界层 温度场 水槽 室内模拟 夹卷层 各向异性

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利用气象要素估算近地面光学湍流 被引量：8

4

作者 袁仁民 曾宗泳 马成胜 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期87-91,共5页

本文根据近地面层湍流相似理论分析了我国东海海面和合肥市西郊一水库上方及水库附近地面上的气象参数与光学湍流参数一折射率结构常数Ｃｎ２。结果分析表明，折射率结构常数Ｃｎ２和大气稳定度很好地满足经验关系．由此可以得到：在陆... 本文根据近地面层湍流相似理论分析了我国东海海面和合肥市西郊一水库上方及水库附近地面上的气象参数与光学湍流参数一折射率结构常数Ｃｎ２。结果分析表明，折射率结构常数Ｃｎ２和大气稳定度很好地满足经验关系．由此可以得到：在陆地和海域上可以利用气象要素对折射率结构常数进行估算． 展开更多

关键词 气象要素 折射率结构常数 近地面光学湍流

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双差分测量对流层臭氧的实验研究 被引量：3

5

作者 胡顺星 胡欢陵 +4 位作者 吴永华 周军 戚福弟 岳古明 张民 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期583-586,共4页

提出了利用２６６ｎｍ，２８９ｎｍ，３０８ｎｍ三波长进行臭氧测量的数值模拟和实际测量实验研究。三波长双差分和双波长差分的模拟实验结果表明，当对流层气溶胶分布相当不均匀，后向散射比梯度较大时，气溶胶对双波长差分测量臭氧影... 提出了利用２６６ｎｍ，２８９ｎｍ，３０８ｎｍ三波长进行臭氧测量的数值模拟和实际测量实验研究。三波长双差分和双波长差分的模拟实验结果表明，当对流层气溶胶分布相当不均匀，后向散射比梯度较大时，气溶胶对双波长差分测量臭氧影响很大，而对三波长双差分测量臭氧影响较小。 展开更多

关键词 双差分 对流层 臭氧 垂直高度分布

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大气消光特性与机载激光雷达眼睛安全关系的研究 被引量：4

6

作者 刘厚通 李超 +1 位作者 王珍珠 周军 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第2期195-200,共6页

依据美国ANSI标准,定量分析了气溶胶、卷云和沙尘的垂直消光特性对机载激光雷达激光脉冲眼睛安全最大阈值能量的影响;以地基激光雷达探测得到的合肥上空沙尘暴为例,定量给出了大气中各成分消光特性对飞机眼睛安全最低高度的影响;模拟计... 依据美国ANSI标准,定量分析了气溶胶、卷云和沙尘的垂直消光特性对机载激光雷达激光脉冲眼睛安全最大阈值能量的影响;以地基激光雷达探测得到的合肥上空沙尘暴为例,定量给出了大气中各成分消光特性对飞机眼睛安全最低高度的影响;模拟计算了各种大气成分的消光特性对激光脉冲眼睛安全系数的影响随高度的变化规律。计算结果表明:沙尘层对激光脉冲眼睛安全最大阈值能量的影响幅度可达几十毫焦。该结果为我国第一台机载大气探测激光雷达激光脉冲能量设置提供了基本依据。 展开更多

关键词 机载大气探测激光雷达 激光脉冲眼睛安全系数 飞机眼睛安全最低高度

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基于临边大气长波红外辐射信号的平流层增温效应研究

7

作者 马骁 戴聪明 +1 位作者 赵凤美 饶瑞中 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4312-4323,共12页

本文利用热层-电离层-中间层能量和动力学卫星TIMED中宽带发射辐射计SABER观测的临边大气长波红外背景辐射数据来研究平流层增温效应,基于2012/2013年1—3月在20~100 km高度内的临边大气长波红外背景辐射数据,采用微扰方法,得到辐射扰... 本文利用热层-电离层-中间层能量和动力学卫星TIMED中宽带发射辐射计SABER观测的临边大气长波红外背景辐射数据来研究平流层增温效应,基于2012/2013年1—3月在20~100 km高度内的临边大气长波红外背景辐射数据,采用微扰方法,得到辐射扰动的时空分布.结果显示:大气长波红外背景辐射扰动数据能够更精细的展示平流层增温事件的发生,2013年平流层爆发性增温效应下最大辐射扰动幅度出现在40 km处可达160%,而利用温度扰动数据表征此事件的发生时最大温度扰动幅度出现在40 km处只有21%.针对2012年弱平流层增温效应,温度扰动幅度最大值出现在40 km处为16.4%,而辐射扰动幅度的最大值在40 km处可达91%.大气长波红外背景辐射的纬度分布体现出此事件发生于高纬度地区;其经度分布在20~50 km范围内呈现“w”形状;而50 km和80 km处大气长波红外背景辐射的极值区域范围随着事件的发生在高纬度地区都是先扩大随后缩小的过程.这表明高层大气临边红外辐射信号可用于研究平流层增温效应,尤其是对于温度弱起伏的小扰动事件.这对于掌握临近空间环境辐射形成机理及其变化特性亦具有重要意义. 展开更多

关键词 临近空间 平流层增温 长波红外 辐射

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AML-1车载测污激光雷达探测大气边界层气溶胶 被引量：15

8

作者 张改霞 张寅超 +5 位作者 胡顺星 刘小勤 邵石生 谭锟 周军 胡欢陵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期286-290,共5页

　介绍了自行研制用于环境监测的车载式激光雷达(AML-1)系统及典型特点,其在测量气溶胶时不但可以全天候探测,还可以从不同仰角进行测量,对实现连续、实时、大范围监测大气污染有着重要的意义。结合该激光雷达的特点,从垂直、斜程、二... 　介绍了自行研制用于环境监测的车载式激光雷达(AML-1)系统及典型特点,其在测量气溶胶时不但可以全天候探测,还可以从不同仰角进行测量,对实现连续、实时、大范围监测大气污染有着重要的意义。结合该激光雷达的特点,从垂直、斜程、二维扫描等方面分别给出了该系统探测气溶胶时的典型结果和时空分布图,总结了AML-1车载测污激光雷达系统在测量气溶胶时的优越性和意义。 展开更多

关键词 车载测污激光雷达 大气边界层 气溶胶 消光系数 扫描

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不同地区大气折射率结构常数分布特性及分析 被引量：19

9

作者 孙刚 翁宁泉 +1 位作者 肖黎明 马成胜 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期485-490,共6页

大气湍流对光波传播的影响主要是由于大气随机起伏的湍流引起折射率的随机起伏,破坏了光波的相干性.研究传输问题就是研究湍流所造成的折射率随机变化的规律.主要利用HTP-2型温度脉动探空仪对大气折射率结构常数进行了实地探测及计算分... 大气湍流对光波传播的影响主要是由于大气随机起伏的湍流引起折射率的随机起伏,破坏了光波的相干性.研究传输问题就是研究湍流所造成的折射率随机变化的规律.主要利用HTP-2型温度脉动探空仪对大气折射率结构常数进行了实地探测及计算分析.通过对大量探空实验数据的统计分析,分别得出了合肥地区和北方干旱地区(0～30 km)大气折射率结构常数在不同季节的白天和夜间的分布廓线和分布特性,对合肥地区和北方干旱地区的大气湍流结构特性有了比较清晰的认识,为大气光学传输工程的应用和理论计算提供了参考. 展开更多

关键词 应用光学 大气湍流 大气折射率结构常数 分布特性

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气溶胶粒子消光效率因子的特性研究及尺度谱的拟合 被引量：10

10

作者 陶宗明 张寅超 +5 位作者 张改霞 吕勇辉 刘小勤 谭锟 邵石生 胡欢陵 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期103-109,共7页

本文利用Mie散射理论,计算出单个球形粒子的消光效率因子Qext,分析它随半径r变化的特性。利用消光效率因子计算出Junge型气溶胶消光系数与波长的关系,并算出Deirmendjian型气溶胶的5种波长消光系数比值表(波长分别为355 nm、532 nm、683... 本文利用Mie散射理论,计算出单个球形粒子的消光效率因子Qext,分析它随半径r变化的特性。利用消光效率因子计算出Junge型气溶胶消光系数与波长的关系,并算出Deirmendjian型气溶胶的5种波长消光系数比值表(波长分别为355 nm、532 nm、683 nm、1064 nm、1560 nm),根据此表就可拟合出气溶胶的尺度谱。 展开更多

关键词 消光效率因子 气溶胶 尺度谱 消光系数比值表 大气光学

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探测低空大气温度分布的转动拉曼激光雷达 被引量：12

11

作者 刘玉丽 张寅超 +3 位作者 苏嘉 岳古明 周军 胡欢陵 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期43-48,共6页

提出了一种新的探测对流层低层大气温度的转动拉曼激光雷达方法,通过测量N2和O2的后向散射的纯转动拉曼谱的强度,计算它们的比值来确定大气温度的垂直分布,并对其性能进行了数值模拟。转动拉曼激光雷达的光源是一个调Q的Nd:YAG激光器,... 提出了一种新的探测对流层低层大气温度的转动拉曼激光雷达方法,通过测量N2和O2的后向散射的纯转动拉曼谱的强度,计算它们的比值来确定大气温度的垂直分布,并对其性能进行了数值模拟。转动拉曼激光雷达的光源是一个调Q的Nd:YAG激光器,经扩束器后输出能量200mJ;采用双光栅单色仪提取所需要的氮气和氧气的转动拉曼谱;接收机采用光电倍增管和双通道光子计数器,量子效率是10%(48000个脉冲累加)。夜晚它对近地面10.2km高度内的探测信噪比在10:1以上,白天它对近地面3.6km高度内的探测信噪比在10:1以上,计算的温度与模拟用的温度真值阔线相差约0.3K。 展开更多

关键词 拉曼激光雷达 大气激光探测 大气温度 光栅单色仪

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双折射器件对机载激光雷达偏振探测影响的研究 被引量：3

12

作者 刘厚通 李超 +2 位作者 胡顺星 李国华 周军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期5-10,共6页

根据膜层理论给出了机载激光雷达回波信号垂直入射偏振棱镜时偏振平行分量透过率的数学解析表达式,定量分析了偏振棱镜对机载激光雷达回波信号平行分量透过率的影响,理论计算表明:棱镜晶体厚度、空气膜层厚度及棱镜结构角共同影响回波... 根据膜层理论给出了机载激光雷达回波信号垂直入射偏振棱镜时偏振平行分量透过率的数学解析表达式,定量分析了偏振棱镜对机载激光雷达回波信号平行分量透过率的影响,理论计算表明:棱镜晶体厚度、空气膜层厚度及棱镜结构角共同影响回波信号通过偏振棱镜的透过率;当回波信号波长为532nm,利用1/2石英波片测得的偏振平行通道和偏振垂直通道的增益比k为1.2时,机载激光雷达偏振通道增益比k的真实值在1.003～1.463之间,若不考虑1/2波片对k值的影响,会给退偏振比反演带来较大的系统误差. 展开更多

关键词 机载激光雷达 双折射器件 1/2波片 退偏比

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激光大气闪烁的高频谱特性 被引量：3

13

作者 朱文越 马晓珊 饶瑞中 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1793-1795,共3页

采用三波长闪烁仪进行了大气边界层的光传输实验,结果表明:在相同的传播条件下,非平面波激光大气闪烁功率谱的高频部分与波长存在着一定的关系,功率谱无标度区间的斜率即标度指数是一个与湍流强度、波长等因素有关的函数,在满足弱起伏... 采用三波长闪烁仪进行了大气边界层的光传输实验,结果表明:在相同的传播条件下,非平面波激光大气闪烁功率谱的高频部分与波长存在着一定的关系,功率谱无标度区间的斜率即标度指数是一个与湍流强度、波长等因素有关的函数,在满足弱起伏的条件下,标度指数一般与波长呈负相关,波长愈长则标度指数愈小,频谱下降的趋势愈快;波长愈短则标度指数愈大,频谱下降的趋势愈慢。 展开更多

关键词 激光大气闪烁 高频谱特性 标度指数 负相关

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CH_4受激拉曼散射产生紫外激光用于NO_2差分吸收激光雷达的研究(英文) 被引量：1

14

作者 徐贲 岳古明 +3 位作者 吴永华 周军 张寅超 胡欢陵 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期377-381,共5页

脉冲Nd:YAG三倍频激光(355 nm)泵浦CH4的受激拉曼散射第一级斯托克斯光(395.6 nm)用作NO2 差分吸收激光雷达的λon。为研究CH4的受激拉曼散射效应和定量解释其物理机理作了数值模拟计算,并作了一系列的实验。通过调节泵浦能量、光束质... 脉冲Nd:YAG三倍频激光(355 nm)泵浦CH4的受激拉曼散射第一级斯托克斯光(395.6 nm)用作NO2 差分吸收激光雷达的λon。为研究CH4的受激拉曼散射效应和定量解释其物理机理作了数值模拟计算,并作了一系列的实验。通过调节泵浦能量、光束质量和气体压强,得到了各级散射光的能量转化效率与三者间的函数关系,找到了第一级斯托克斯光的优化条件。 展开更多

关键词 大气光学 差分吸收激光雷达 受激拉曼散射

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探测器阵列靶的激光光斑图像复原方法研究 被引量：7

15

作者 程乙轮 何枫 +5 位作者 谭逢富 王振东 秦来安 靖旭 张巳龙 侯再红 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期749-753,共5页

为了准确地测量激光远场光斑参数,使得阵列探测法的研究逐渐成为热点。而阵列式靶板仪靶面探测器受空间物理限制和研发成本等因素影响均不能均匀紧密的排布,这将造成采样光斑失真。利用已知采样点参数对光斑图像实现高精度复原是利用阵... 为了准确地测量激光远场光斑参数,使得阵列探测法的研究逐渐成为热点。而阵列式靶板仪靶面探测器受空间物理限制和研发成本等因素影响均不能均匀紧密的排布,这将造成采样光斑失真。利用已知采样点参数对光斑图像实现高精度复原是利用阵列探测法测量光斑参数必须要解决的问题。因此,提出采用改进型的双三次插值算法对光斑图像进行复原。仿真分析并对比改进型双三次插值算法和其他插值算法,结果表明:运用改进型插值算法计算得到光斑总能量误差为1.7%,光斑质心坐标偏移量在x轴方向和y轴方向较最邻近插值算法和双线性插值算法相比均能降低7.8%和3.3%,处理时间较双三次插值算法至少缩短35%。该研究为提高阵列探测法测量远场光斑参数精度积累了一定的理论基础和实验数据。 展开更多

关键词 远场光斑 阵列探测 光斑复原 双三次插值

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红外双波段弱小目标温度特征提取模型研究 被引量：4

16

作者 刘铮 姚石磊 +2 位作者 毛宏霞 戴聪明 魏合理 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期67-72,共6页

针对红外目标远距离识别特征微弱且具有很大不确定性的问题,定量研究了目标红外辐射强度提取精度与图像信噪比关系,并基于红外双波段比色测温原理,建立了目标温度特征提取与置信度估计模型。经静态实验验证,在图像信噪比达到6时,目标温... 针对红外目标远距离识别特征微弱且具有很大不确定性的问题,定量研究了目标红外辐射强度提取精度与图像信噪比关系,并基于红外双波段比色测温原理,建立了目标温度特征提取与置信度估计模型。经静态实验验证,在图像信噪比达到6时,目标温度特征估计区间为10 K,特征估计精度为5 K;经外场试验验证,在图像信噪比达到6时,目标温度特征估计区间为20 K,特征估计精度为10 K。 展开更多

关键词 温度特征提取 双色测温 置信度

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大气湍流引起的相位起伏对相干态量子雷达相位估计的影响 被引量：1

17

作者 陶志炜 王书 +1 位作者 任益充 饶瑞中 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期31-37,共7页

基于马赫曾德干涉仪模型并采用相位扩散主方程描述大气相位起伏效应对量子雷达的影响,给出了光场在相位扩散通道的演化过程,详细分析了大气相位起伏对相干态宇称探测量子雷达相位估计分辨率和最佳灵敏度的影响,并计算了大气相位起伏下... 基于马赫曾德干涉仪模型并采用相位扩散主方程描述大气相位起伏效应对量子雷达的影响,给出了光场在相位扩散通道的演化过程,详细分析了大气相位起伏对相干态宇称探测量子雷达相位估计分辨率和最佳灵敏度的影响,并计算了大气相位起伏下相位估计灵敏度的Cramer-Rao极限。研究发现:相位起伏对于分辨率的影响可通过增加单个脉冲平均光子数来消除。在强相位起伏情况下,宇称探测得到最佳灵敏度会严重偏离散粒噪声极限,但是在弱相位起伏情况下,通过与Cramer-Rao极限的对比,发现宇称探测是一种准最佳探测方案。 展开更多

关键词 量子雷达 宇称探测 大气相位起伏 最佳灵敏度 Cramer-Rao极限

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基于光散射技术的两种能见度探测方法的比较分析 被引量：26

18

作者 韩永 谢晨波 +2 位作者 饶瑞中 周军 王英俭 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期173-176,共4页

为了提高大气能见度的仪器探测水平,并验证自行研制的车载式拉曼激光雷达探测大气水平能见度的可靠性,使用1种基于可见光波段的前向散射能见度仪,与基于后向散射原理的拉曼激光雷达进行了联合试验,对两者测量结果,进行了分析和讨论,结... 为了提高大气能见度的仪器探测水平,并验证自行研制的车载式拉曼激光雷达探测大气水平能见度的可靠性,使用1种基于可见光波段的前向散射能见度仪,与基于后向散射原理的拉曼激光雷达进行了联合试验,对两者测量结果,进行了分析和讨论,结果表明这两种探测手段具有较高的相关性。同时,通过对前向散射原理的探讨,为能见度仪的国产化提供了参考,也检验了国内首台车载式拉曼激光雷达在测量能见度方面的可靠性,扩展了它的应用领域。 展开更多

关键词 光散射 激光雷达 能见度仪 前向散射 后向散射

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机载激光雷达对青岛及周边海域的气溶胶探测 被引量：14

19

作者 毛敏娟 张寅超 +4 位作者 方海涛 戚福弟 邵石生 胡欢陵 周军 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期370-376,共7页

工作波长为532nm的机载大气环境探测激光雷达AEDAL（Atmospheric Environment Detecting Airbome Lidar）装载在CMS-3807飞机上，于2005年11月7-11日期间在青岛地区及周边海域上空进行了飞行探测．此次实验的目的有两个：验证我国用于... 工作波长为532nm的机载大气环境探测激光雷达AEDAL（Atmospheric Environment Detecting Airbome Lidar）装载在CMS-3807飞机上，于2005年11月7-11日期间在青岛地区及周边海域上空进行了飞行探测．此次实验的目的有两个：验证我国用于大气环境探测的激光雷达技术已经具备从地基向空基乃至天基发展的条件；获得青岛地区及周边海域边界层结构及大气气溶胶时空分布变化的特点．激光雷达的高时空分辨率为获取飞行路径上的边界层结构及气溶胶时空分布提供了可能．为了研究下垫面对边界层及气溶胶时空分布的影响，预定的飞行路径上包含了丰富的地形变化，有城市、丘陵、海区等．通过给出11月8日及11日的探测结果，不仅得到了不同地区边界层结构及气溶胶的时空分布特点，还可以看到冷锋、地形、地面气象场等因素对它们的影响． 展开更多

关键词 机载大气环境探测激光雷达 青岛 气溶胶 大气边界层

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半导体激光雷达的斜程能见度测量方法 被引量：16

20

作者 岳斌 董晶晶 +3 位作者 孙东松 沈法华 董吉辉 舒志峰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期135-139,共5页

针对雾天或多云天气等不均匀大气中斜程能见度难以测量的问题,提出了利用905nm半导体激光雷达探测大气斜程及水平能见度的方法,能够探测50～2000m能见度范围。介绍了半导体激光雷达的系统结构,利用激光雷达测量大气能见度的原理,探测大... 针对雾天或多云天气等不均匀大气中斜程能见度难以测量的问题,提出了利用905nm半导体激光雷达探测大气斜程及水平能见度的方法,能够探测50～2000m能见度范围。介绍了半导体激光雷达的系统结构,利用激光雷达测量大气能见度的原理,探测大气斜程平均能见度值。详细阐述了一种稳定的通过大气消光系数反演能见度的迭代算法,可实现迭代边界值最大距离的自动化选取,提高了迭代结果的可靠性。通过模拟计算,对该迭代方法的精度进行了评估。结果显示:50、200、800、2000m的能见度,迭代精度分别为33%,2%,0.1%,0.3%,由于采样点少导致极低能见度的迭代精度较低。 展开更多

关键词 大气斜程能见度 半导体激光雷达 大气消光系数 迭代算法

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