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多波长发光二极管光源雷达系统与近地面低层大气气溶胶探测

钟文婷 刘君 华灯鑫 侯海彦 晏克俊

多波长发光二极管光源雷达系统与近地面低层大气气溶胶探测

钟文婷, 刘君, 华灯鑫, 侯海彦, 晏克俊
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  • 设计并研制了一台多波长发光二极管(LED)光源雷达系统,用于探测近地面低层大气气溶胶特性.介绍了LED光源雷达系统的组成及工作原理,计算分析了系统几何重叠因子,从而确定了LED光源雷达系统的最低探测高度为60 m.研究了LED光源雷达散射回波信号的数据反演方法,根据LED光源雷达适合近距离探测的特点,采用了Fernald前向积分反演算法,并以地面能见度仪数据为基础,确定了气溶胶消光系数的边界值.利用所设计的475,530和625 nm三个波长的LED光源雷达系统,分别在轻度污染、中度污染和重度污染天气情况下,对西安夜晚城区上空低层大气气溶胶进行了探测,获得了近300 m高度内三个波长的大气气溶胶消光系数高度分布曲线,并对近地面低层大气气溶胶的垂直分布与变化特征进行了探讨.
      通信作者: 华灯鑫, xauthdx@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:41575035)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-04-18
  • 修回日期:  2018-05-09
  • 刊出日期:  2018-09-20

多波长发光二极管光源雷达系统与近地面低层大气气溶胶探测

  • 1. 西安理工大学机械与精密仪器工程学院, 西安 710048
  • 通信作者: 华灯鑫, xauthdx@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:41575035)资助的课题.

摘要: 设计并研制了一台多波长发光二极管(LED)光源雷达系统,用于探测近地面低层大气气溶胶特性.介绍了LED光源雷达系统的组成及工作原理,计算分析了系统几何重叠因子,从而确定了LED光源雷达系统的最低探测高度为60 m.研究了LED光源雷达散射回波信号的数据反演方法,根据LED光源雷达适合近距离探测的特点,采用了Fernald前向积分反演算法,并以地面能见度仪数据为基础,确定了气溶胶消光系数的边界值.利用所设计的475,530和625 nm三个波长的LED光源雷达系统,分别在轻度污染、中度污染和重度污染天气情况下,对西安夜晚城区上空低层大气气溶胶进行了探测,获得了近300 m高度内三个波长的大气气溶胶消光系数高度分布曲线,并对近地面低层大气气溶胶的垂直分布与变化特征进行了探讨.

English Abstract

参考文献 (21)

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