CN108627812A - 一种激光雷达大气能见度测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光雷达大气能见度测量方法，包括以下步骤：获取原始回波信号；确定探测阈值信噪比，并通过探测阈值信噪比确定最大反演距离；获取大气气溶胶消光系数，并将其作为初值代入后向积分公式进行迭代，得到测量路径上各点的大气气溶胶消光系数，并求得平均消光系数；判断平均消光系数与初值的差值是否大于预设迭代误差，若大于，将平均消光系数作为新的初值代入后向积分公式迭代，否则停止迭代输出平均消光系数；将平均消光系数与大气分子消光系数相加得到总的大气消光系数并将其代入大气能见度公式得到大气能见度。本发明提高了有效提高了大气能见度的测量精度，同时提高了在不同天气环境下的大气能见度测量的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及大气监测技术领域，尤其涉及一种激光雷达大气能见度测量方法及装置。
背景技术
近年来，在工业化、城市化及汽车行业的快速发展的同时，大气污染的问题也越发凸显，四面“霾”伏的天气肆虐神州大地的现象给人民生活造成了很大困扰，也对中国的国际形象产生了很坏的影响。大气能见度是大气污染的一个重要参数，对它进行有效测量具有重要意义。
传统的能见度测量仪在雨天、雾霾天、下雪等天气环境下的测量精度较低，而激光雷达具备精度高、受环境影响较小、探测角度灵活的优点，但目前激光雷达大气能见度反演大气消光系数多采用斜率法及Klett反演方法。斜率法主要针对大气比较晴朗均匀的天气情况；Klett反演方法适用于非均匀大气的情况，但Klett方法没有考虑大气分子的影响。
另外，传统的能见度测量设备主要包括透射式能见度仪和前向散射能见度仪两类，透射式能见度仪的光发射端和接收端分置两处，其间需要几百米的基线距离，无法应用到船载、机载等场合；前向散射式能见度仪的收发端相隔通常在一米左右，所以只能测量局域的气象能见度，只有在大气均匀分布的假设下才能推广到广域。另外，这两类能见度仪通常只能测量水平方向上的气象能见度，无法测量飞机的起降或投弹跳伞等应用场合所需要的斜程或垂直方向上的能见度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种激光雷达大气能见度测量方法及装置。
具体的，一种激光雷达大气能见度测量方法，包括以下步骤：
S1.获取原始回波信号，计算大气回波光子数N(r)；
S2.设定探测概率和虚警概率，通过设定的探测概率和虚警概率确定探测阈值信噪比，并通过探测阈值信噪比确定最大反演距离rm；
S3.获取大气气溶胶消光系数σa(rm)，并将σa(Rm)作为初值代入后向积分公式进行迭代，得到测量路径上各点的大气气溶胶消光系数，并对得到的所有大气气溶胶消光系数做平均求得平均消光系数σavg；
S4.判断平均消光系数σavg与初值σa(rm)的差值是否大于预设迭代误差，若大于，将平均消光系数σavg作为新的初值代入后向积分公式进行迭代，执行S4，若小于，执行S5；
S5.停止迭代，输出大气气溶胶的平均消光系数σavg；
S6.将大气气溶胶的平均消光系数σavg与大气分子消光系数相加得到总的大气消光系数σλ并将其代入大气能见度公式Vh＝3.912/σλ，得到大气能见度Vh。
进一步的，所述最大反演距离rm的确定方法为，计算采样点的信噪比并将其与阈值信噪比比较，当采样点的信噪比超过阈值信噪比时的距离为最大反演距离。
进一步的，信噪比计算公式为：
其中，N(r)为接收到的大气回波光子数，Nb(λ)为接收到的天空背景光在波长为λ时的光子数，Nd为信号探测器产生的暗计数，m为获得一条大气回波信号廓线累积的激光脉冲数。
进一步的，N(r)按照如下公式计算：
其中，η0为光学系统接收效率，λ为激光波长，h为普朗克常量，c为光速，P0为激光发射功率，Δt为积分时间，A为望远镜接收孔径，O(r)为几何重叠因子，
进一步的，Nb(λ)按照如下公式计算：
其中，η0为光学系统接收效率，λ为激光波长，h为普朗克常量，c为光速，Eb(λ)为波长λ的天空背景辐射光亮度，θR为望远镜接收视场，Δλ为中心波长为λ的滤光片半宽度，Ar为望远镜的接收面积。
具体的，一种激光雷达大气能见度测量装置，包括激光收发单元、光子探测及采集单元、系统控制和数据处理单元及三维扫描单元，所述激光收发单元包括激光器、光学环行器和望远镜，所述光子探测及采集单元包括单光子探测器和光子计数器，系统控制和数据处理单元包括选通门控电路和单板机，所述激光器的输出端与所述光学环行器的第一端连接，所述光学环行器的第二端与所述望远镜连接，所述光学环行器设置在所述激光器与所述望远镜之间的光路上，所述光学环行器的第三端与所述单光子探测器的输入端连接，所述单光子探测器的输出端与所述光子计数器的输入端连接，所述光子计数器的输出端与所述单板机的输入端连接，所述单板机的输出端与所述选通门控电路的输入端连接，所述选通门控电路的输出端分别与所述激光器、光电探测器及光子计数器的控制端连接，所述激光器、光学环行器、望远镜、单光子探测器、光子计数器、单板机及选通门控电路封装在一个壳体里，所述壳体设置在所述三维扫描单元上。
进一步的，所述三维扫描单元包括平台及传动机构，所述壳体通过所述传动机构与所述平台固定连接，所述传动机构包括第一驱动电机，所述第一驱动电机用于控制所述传动机构的俯仰角度，所述平台包括第二驱动电机，所述第二驱动电机用于控制所述平台的水平角度，所述第一驱动电机及所述第二驱动电机分别通过第一驱动电路及第二驱动电路与所述单板机连接。
进一步的，所述激光器为脉冲半导体激光器，所述望远镜为投射式望远镜。
进一步的，所述光学环行器为光纤环行器，所述激光器及望远镜分别通过光纤与所述光纤环行器连接。
进一步的，所述选通门控电路为多通道可编程电路。
本发明的有益效果在于：有效提高了大气能见度的测量精度，同时提高了在不同天气环境下的大气能见度测量的稳定性；克服了现有的透射式能见度仪、前向散射式能见度仪等设备作用距离小、受大气非均匀性的影响大等缺点，有效提高了恶劣环境下的大气能见度的测量精度和稳定性，减小了测量装置的体积，使其可有效应用于需要测量斜程或垂直方向能见度的场合，尤其适合于飞机起降、跳伞投弹等场合。
附图说明
图1是本发明的一种激光雷达大气能见度测量方法的流程图；
图2是本发明的一种激光雷达大气能见度测量装置的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例一
如图1所示，一种激光雷达大气能见度测量方法，可依赖于一种激光雷达大气能见度测量装置，也可独立实施，包括以下步骤：
S1.获取原始回波信号，计算大气回波光子数N(r)。
S2.设定探测概率和虚警概率，通过设定的探测概率和虚警概率确定探测阈值信噪比，并通过探测阈值信噪比确定最大反演距离rm。
S3.获取最大反演距离rm处的大气气溶胶消光系数σa(rm)，并将σa(Rm)作为初值代入后向积分公式进行迭代，得到测量路径上各点的大气气溶胶消光系数，并对得到的所有大气气溶胶消光系数做平均求得平均消光系数σavg；
其中，大气气溶胶消光系数的具体计算方法为：
将气溶胶后向散射系数计算公式
代入气溶胶消光后向散射比计算公式可得气溶胶消光系数σa(r)，其中，其中，X(rm)为距离修正信号，Sm为大气分子的后向散射比，Sa为大气气溶胶的消光后向散射比，其取值一般在10～100之间，而通过模拟计算，当其在20-70之间变化时，能见度误差小于1m，故Sa引起的误差可忽略，这里可根据通常经验另Sa取值为40，βm为大气分子后向散射系数，按上述步骤则可计算出最大反演距离rm处的大气气溶胶消光系数σa(rm)；
根据美国标准大气模式即计算大气分子散射消光系数σm(r)，其中P(r)为大气分子压强随r变化函数，T(r)为大气分子温度随r变化函数，λ为激光波长；
将上述参数及最大反演距离rm代入后向积分公式进行迭代，后向积分公式如下：
S4.判断平均消光系数σavg与初值σa(rm)的差值是否大于预设迭代误差，若大于，将平均消光系数σavg作为新的初值代入后向积分公式进行迭代，执行S4，若小于，执行S5。
S5.停止迭代，输出大气气溶胶的平均消光系数σavg。
S6.将大气气溶胶的平均消光系数σavg与大气分子消光系数相加得到总的大气消光系数σλ并将其代入大气能见度公式Vh＝3.912/σλ，得到大气能见度Vh。
进一步的，所述最大反演距离rm的确定方法为，计算采样点的信噪比并将其与阈值信噪比比较，当采样点的信噪比超过阈值信噪比时的距离为最大反演距离。
进一步的，信噪比计算公式为：
其中，N(r)为接收到的大气回波光子数，Nb(λ)为接收到的天空背景光在波长为λ时的光子数，Nd为信号探测器产生的暗计数，m为获得一条大气回波信号廓线累积的激光脉冲数。
进一步的，N(r)按照如下公式计算：
其中，η0为光学系统接收效率，λ为激光波长，h为普朗克常量，c为光速，P0为激光发射功率，Δt为积分时间，A为望远镜接收孔径，O(r)为几何重叠因子，
进一步的，Nb(λ)按照如下公式计算：
其中，η0为光学系统接收效率，λ为激光波长，h为普朗克常量，c为光速，Eb(λ)为波长λ的天空背景辐射光亮度，θR为望远镜接收视场，Δλ为中心波长为λ的滤光片半宽度，Ar为望远镜的接收面积。
通过应用本发明的大气能见度反演算法的半导体激光雷达能见度仪进行系统的外场测量实验，并与前向散射式能见度仪测量结果进行对比，在不同的大气条件下、系统探测概率达到90％，虚警概率10％，消光系数迭代误差小于5％的前提下，半导体激光雷达能见度仪测量偏差可以控制在20％以内。
实施例二
如图2所示，一种激光雷达大气能见度测量装置，包括激光收发单元、光子探测及采集单元、系统控制和数据处理单元及三维扫描单元，激光收发单元包括激光器、光学环行器和望远镜，光子探测及采集单元包括单光子探测器和光子计数器，系统控制和数据处理单元包括选通门控电路和单板机，激光器的输出端与光学环行器的第一端连接，光学环行器的第二端与望远镜连接，光学环行器设置在激光器与望远镜之间的光路上，光学环行器的第三端与单光子探测器的输入端连接，单光子探测器的输出端与光子计数器的输入端连接，光子计数器的输出端与单板机的输入端连接，单板机的输出端与选通门控电路的输入端连接，选通门控电路的输出端分别与激光器、光电探测器及光子计数器的控制端连接，激光器、光学环行器、望远镜、单光子探测器、光子计数器、单板机及选通门控电路封装在一个壳体里，壳体设置在三维扫描单元上。
进一步的，激光器为脉冲半导体激光器。
进一步的，望远镜为投射式望远镜。
进一步的，光学环行器为光纤环行器，激光器及望远镜分别通过光纤与光纤环行器连接。
进一步的，选通门控电路为多通道可编程电路，具体的可以为FPGA。
脉冲半导体激光器发出的激光脉冲经光纤导向光纤环行器的1端口，并通过光纤从2端口导向透射式望远镜的焦点，通过望远镜后平行射向特定指向的大气中；大气中的散射粒子对入射到其上的激光产生散射效应，其中的后向散射光经由望远镜接收并导向光纤环行器的端口2，并从光纤环行器的端口3输出，经光纤导入单光子探测器进行光电转换，后向散射光进入光电探测器后，光电倍增管的光电阴极接受光辐射的照射，在光电倍增光的负载上形成了一系列的电脉冲，这些脉冲经放大器放大后，加在甄别器的输入器上，通过甄别器滤除部分噪音脉冲，只允许和光辐射功率成正比的脉冲通过，能有效降低光子计数器的背景计数率，提高检测结果的信噪比，并能只将阴极发射而形成的单光子脉冲和热电子脉冲转换为标准脉冲参加计数，而扣除掉其他噪声脉冲，可以区分强度有微小差别的信号，测量精度很高，抗漂移性很好，时间稳定性好，生成的电信号由光子计数器进行计数，并以数字信号的形式发送至单板机，单板机的CPU根据接收到的数据得到特定指向上的大气回波廓线，从而进一步计算出该指向上的气象能见度。
进一步的，三维扫描单元包括平台及传动机构，壳体通过传动机构与平台固定连接，传动机构包括第一驱动电机，第一驱动电机用于控制传动机构的俯仰角度，平台包括第二驱动电机，第二驱动电机用于控制平台的水平角度，第一驱动电机及第二驱动电机分别通过第一驱动电路及第二驱动电路与单板机连接，单板机接受上位机的指令，并通过控制第一、第二驱动电路来调整激光器的指向，实现对任意指向上的大气能见度的测量。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种激光雷达大气能见度测量方法，其特征在于,包括以下步骤：
S1.获取原始回波信号，计算大气回波光子数N(r)；
S2.设定探测概率和虚警概率，通过设定的探测概率和虚警概率确定探测阈值信噪比，并通过探测阈值信噪比确定最大反演距离rm；
S3.获取大气气溶胶消光系数σa(rm)，并将σa(Rm)作为初值代入后向积分公式进行迭代，得到测量路径上各点的大气气溶胶消光系数，并对得到的所有大气气溶胶消光系数做平均求得平均消光系数σavg；
S4.判断平均消光系数σavg与初值σa(rm)的差值是否大于预设迭代误差，若大于，将平均消光系数σavg作为新的初值代入后向积分公式进行迭代，执行S4，若小于，执行S5；
S5.停止迭代，输出大气气溶胶的平均消光系数σavg；
S6.将大气气溶胶的平均消光系数σavg与大气分子消光系数相加得到总的大气消光系数σλ并将其代入大气能见度公式Vh＝3.912/σλ，得到大气能见度Vh。
2.根据权利要求1所述的一种激光雷达大气能见度测量方法，其特征在于，所述最大反演距离rm的确定方法为，计算采样点的信噪比并将其与阈值信噪比比较，当采样点的信噪比超过阈值信噪比时的距离为最大反演距离。
3.根据权利要求2所述的一种激光雷达大气能见度测量方法，其特征在于，信噪比计算公式为：
其中，N(r)为接收到的大气回波光子数，Nb(λ)为接收到的天空背景光在波长为λ时的光子数，Nd为信号探测器产生的暗计数，m为获得一条大气回波信号廓线累积的激光脉冲数。
4.根据权利要求1所述的一种激光雷达大气能见度测量方法，其特征在于，N(r)按照如下公式计算：
其中，η0为光学系统接收效率，λ为激光波长，h为普朗克常量，c为光速，P0为激光发射功率，Δt为积分时间，A为望远镜接收孔径，O(r)为几何重叠因子。
5.根据权利要求3所述的一种激光雷达大气能见度测量方法，其特征在于，Nb(λ)按照如下公式计算：
其中，η0为光学系统接收效率，λ为激光波长，h为普朗克常量，c为光速，Eb(λ)为波长λ的天空背景辐射光亮度，θR为望远镜接收视场，Δλ为中心波长为λ的滤光片半宽度，Ar为望远镜的接收面积。
6.一种激光雷达大气能见度测量装置，其特征在于，包括激光收发单元、光子探测及采集单元、系统控制和数据处理单元及三维扫描单元，所述激光收发单元包括激光器、光学环行器和望远镜，所述光子探测及采集单元包括单光子探测器和光子计数器，系统控制和数据处理单元包括选通门控电路和单板机，所述激光器的输出端与所述光学环行器的第一端连接，所述光学环行器的第二端与所述望远镜连接，所述光学环行器设置在所述激光器与所述望远镜之间的光路上，所述光学环行器的第三端与所述单光子探测器的输入端连接，所述单光子探测器的输出端与所述光子计数器的输入端连接，所述光子计数器的输出端与所述单板机的输入端连接，所述单板机的输出端与所述选通门控电路的输入端连接，所述选通门控电路的输出端分别与所述激光器、光电探测器及光子计数器的控制端连接，所述激光器、光学环行器、望远镜、单光子探测器、光子计数器、单板机及选通门控电路封装在一个壳体里，所述壳体设置在所述三维扫描单元上。
7.根据权利要求6所述的一种激光雷达大气能见度测量装置，其特征在于，所述三维扫描单元包括平台及传动机构，所述壳体通过所述传动机构与所述平台固定连接，所述传动机构包括第一驱动电机，所述第一驱动电机用于控制所述传动机构的俯仰角度，所述平台包括第二驱动电机，所述第二驱动电机用于控制所述平台的水平角度，所述第一驱动电机及所述第二驱动电机分别通过第一驱动电路及第二驱动电路与所述单板机连接。
8.根据权利要求6所述的一种激光雷达大气能见度测量装置，其特征在于，所述激光器为脉冲半导体激光器，所述望远镜为投射式望远镜。
9.根据权利要求6所述的一种激光雷达大气能见度测量装置，其特征在于，所述光学环行器为光纤环行器，所述激光器及望远镜分别通过光纤与所述光纤环行器连接。
10.根据权利要求6所述的一种激光雷达大气能见度测量装置，其特征在于，所述选通门控电路为多通道可编程电路。
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|---|---|
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109541637A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-29 | 天津珞雍空间信息研究院有限公司 | 一种激光雷达水平探测气溶胶消光系数反演方法 |
| CN109827906A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-31 | 西安理工大学 | 一种激光雷达斜程能见度的反演方法 |
| CN110488252A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-22 | 浙江大学 | 一种地基气溶胶激光雷达系统的重叠因子定标装置和标定方法 |
| CN110793945A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-14 | 北京空间机电研究所 | 一种合成白光大气能见度仪及能见度测量方法 |
| CN110940643A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-03-31 | 凯迈（洛阳）环测有限公司 | 一种三维扫描式激光雷达能见度仪 |
| WO2020164221A1 (zh) * | 2019-02-14 | 2020-08-20 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 一种收发装置及激光雷达 |
| CN111880156A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-03 | 北京聚利科技有限公司 | 路面团雾的检测方法、系统及雷达 |
| CN113138398A (zh) * | 2020-01-17 | 2021-07-20 | 中国海洋大学 | 一种基于无人机大气激光雷达的气溶胶消光系数反演方法 |
| CN113433563A (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-24 | 宁波飞芯电子科技有限公司 | 测距方法及测距装置 |
| CN113433569A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-24 | 深圳大舜激光技术有限公司 | 一种大气参数测量方法 |
| CN113504525A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-10-15 | 中国气象局气象探测中心 | 一种雾区能见度反演方法及系统 |
| RU2780672C1 (ru) * | 2021-11-24 | 2022-09-28 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения метеорологической дальности видимости в сложных метеоусловиях |
| CN115184954A (zh) * | 2022-09-13 | 2022-10-14 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种探测大气相干长度和湍流廓线的雷达系统及方法 |
| CN117572487A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-02-20 | 西南交通大学 | 大气切伦科夫望远镜阵列的标定方法、设备及介质 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101071171A (zh) * | 2007-06-06 | 2007-11-14 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 双波长双视场米散射激光雷达的结构及其探测方法 |
| CN101581786A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-18 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 一种半导体激光雷达能见度仪 |
| CN102590145A (zh) * | 2012-01-08 | 2012-07-18 | 杨少辰 | 激光测量大气能见度方法及激光雷达能见度仪 |
| CN103472255A (zh) * | 2013-09-16 | 2013-12-25 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 全光纤多普勒相干激光雷达风速测量装置 |
| CN104007445A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-08-27 | 南京中科神光科技有限公司 | 全光纤激光雷达气溶胶探测装置 |
| CN105044039A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-11 | 北京环境特性研究所 | 一种根据激光雷达数据自动反演水平能见度的方法 |
| CN106054209A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-26 | 中国科学技术大学 | 基于超导单光子探测器的大气探测激光雷达 |
| CN106383207A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-08 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 应用于大气气溶胶质量浓度水平路径分布计算方法 |
| CN106706566A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-05-24 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种激光雷达探测大气垂直能见度的计算方法 |
| CN107045130A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-08-15 | 北京理工大学 | 一种便携式全自动微脉冲测风激光雷达系统 |
| CN107272013A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-10-20 | 周虎基 | 激光雷达装置与激光雷达检测系统 |
| CN107272018A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-10-20 | 北京航空航天大学 | 一种三维扫描全波形激光雷达系统 |
| CN206710602U (zh) * | 2017-05-05 | 2017-12-05 | 南京信息工程大学 | 一种船载微脉冲激光雷达能见度仪 |
| CN107462555A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-12 | 苏州江南航天机电工业有限公司 | 一种大气微生物激光探测报警系统 |
| CN206772826U (zh) * | 2017-05-17 | 2017-12-19 | 南京信息工程大学 | 一种多功能高精度大气能见度仪 |
| CN208314186U (zh) * | 2018-05-28 | 2019-01-01 | 成都信息工程大学 | 一种激光雷达大气能见度测量装置 |
-
2018
- 2018-05-28 CN CN201810526414.6A patent/CN108627812A/zh active Pending
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101071171A (zh) * | 2007-06-06 | 2007-11-14 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 双波长双视场米散射激光雷达的结构及其探测方法 |
| CN101581786A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-18 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 一种半导体激光雷达能见度仪 |
| CN102590145A (zh) * | 2012-01-08 | 2012-07-18 | 杨少辰 | 激光测量大气能见度方法及激光雷达能见度仪 |
| CN103472255A (zh) * | 2013-09-16 | 2013-12-25 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 全光纤多普勒相干激光雷达风速测量装置 |
| CN104007445A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-08-27 | 南京中科神光科技有限公司 | 全光纤激光雷达气溶胶探测装置 |
| CN105044039A (zh) * | 2015-07-24 | 2015-11-11 | 北京环境特性研究所 | 一种根据激光雷达数据自动反演水平能见度的方法 |
| CN106054209A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-26 | 中国科学技术大学 | 基于超导单光子探测器的大气探测激光雷达 |
| CN106383207A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-02-08 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 应用于大气气溶胶质量浓度水平路径分布计算方法 |
| CN107045130A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-08-15 | 北京理工大学 | 一种便携式全自动微脉冲测风激光雷达系统 |
| CN106706566A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-05-24 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种激光雷达探测大气垂直能见度的计算方法 |
| CN107272018A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-10-20 | 北京航空航天大学 | 一种三维扫描全波形激光雷达系统 |
| CN206710602U (zh) * | 2017-05-05 | 2017-12-05 | 南京信息工程大学 | 一种船载微脉冲激光雷达能见度仪 |
| CN206772826U (zh) * | 2017-05-17 | 2017-12-19 | 南京信息工程大学 | 一种多功能高精度大气能见度仪 |
| CN107462555A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-12 | 苏州江南航天机电工业有限公司 | 一种大气微生物激光探测报警系统 |
| CN107272013A (zh) * | 2017-08-02 | 2017-10-20 | 周虎基 | 激光雷达装置与激光雷达检测系统 |
| CN208314186U (zh) * | 2018-05-28 | 2019-01-01 | 成都信息工程大学 | 一种激光雷达大气能见度测量装置 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| FREDERICK G. FERNALD: "Analysis of atmospheric lidar observations: some comments", 《APPLIED OPTICS》, vol. 23, no. 5, pages 652 - 653 * |
| FREDERICK G. FERNALD: "Analysis of atmospheric lidar observations:some comments"，Frederick G. Fernald", 《APPLIED OPTICS》, vol. 23, no. 5, pages 652 - 653 * |
| 刘雯箐: "后向散射式激光雷达大气能见度反演方法研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》, no. 3, pages 136 - 2292 * |
| 郭华东: "《信息获取与处理技术》", vol. 1, 中国建材工业出版社, pages: 69 - 70 * |
| 黄炜: "基于激光雷达能见度仪的微弱信号检测方法", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科学辑》, no. 3, pages 136 - 2340 * |
| 黄炜: "基于激光雷达能见度仪的微弱信号检测方法", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》, no. 3, pages 136 - 2340 * |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109541637A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-29 | 天津珞雍空间信息研究院有限公司 | 一种激光雷达水平探测气溶胶消光系数反演方法 |
| CN109827906A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-31 | 西安理工大学 | 一种激光雷达斜程能见度的反演方法 |
| CN109827906B (zh) * | 2019-01-31 | 2021-05-25 | 西安理工大学 | 一种激光雷达斜程能见度的反演方法 |
| WO2020164221A1 (zh) * | 2019-02-14 | 2020-08-20 | 昂纳信息技术（深圳）有限公司 | 一种收发装置及激光雷达 |
| CN110488252A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-22 | 浙江大学 | 一种地基气溶胶激光雷达系统的重叠因子定标装置和标定方法 |
| CN110488252B (zh) * | 2019-08-08 | 2021-11-09 | 浙江大学 | 一种地基气溶胶激光雷达系统的重叠因子定标装置和标定方法 |
| CN110793945A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-14 | 北京空间机电研究所 | 一种合成白光大气能见度仪及能见度测量方法 |
| CN110793945B (zh) * | 2019-10-28 | 2022-09-27 | 北京空间机电研究所 | 一种合成白光大气能见度仪及能见度测量方法 |
| CN110940643A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-03-31 | 凯迈（洛阳）环测有限公司 | 一种三维扫描式激光雷达能见度仪 |
| CN113138398A (zh) * | 2020-01-17 | 2021-07-20 | 中国海洋大学 | 一种基于无人机大气激光雷达的气溶胶消光系数反演方法 |
| CN113433563A (zh) * | 2020-03-06 | 2021-09-24 | 宁波飞芯电子科技有限公司 | 测距方法及测距装置 |
| CN113433563B (zh) * | 2020-03-06 | 2022-06-28 | 宁波飞芯电子科技有限公司 | 测距方法及测距装置 |
| CN111880156A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-03 | 北京聚利科技有限公司 | 路面团雾的检测方法、系统及雷达 |
| CN113433569A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-24 | 深圳大舜激光技术有限公司 | 一种大气参数测量方法 |
| CN113433569B (zh) * | 2021-06-24 | 2024-03-01 | 深圳大舜激光技术有限公司 | 一种大气参数测量方法 |
| CN113504525A (zh) * | 2021-08-16 | 2021-10-15 | 中国气象局气象探测中心 | 一种雾区能见度反演方法及系统 |
| RU2780672C1 (ru) * | 2021-11-24 | 2022-09-28 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ определения метеорологической дальности видимости в сложных метеоусловиях |
| CN115184954A (zh) * | 2022-09-13 | 2022-10-14 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种探测大气相干长度和湍流廓线的雷达系统及方法 |
| CN117572487A (zh) * | 2024-01-17 | 2024-02-20 | 西南交通大学 | 大气切伦科夫望远镜阵列的标定方法、设备及介质 |
| CN117572487B (zh) * | 2024-01-17 | 2024-04-05 | 西南交通大学 | 大气切伦科夫望远镜阵列的标定方法、设备及介质 |
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