JP7416419B2 - 大気浮遊物質質量濃度計測ライダー、大気浮遊物質質量濃度計測方法及びプログラム - Google Patents
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Description
前記質量濃度換算器は、後方散乱係数をβとしたときに、質量濃度Wを以下の式で求める。
W=n・m-3/2・β3/2
ただし、
n:代表粒径と質量濃度とを結びつける係数(g /m6)
m:代表粒径と後方散乱係数を結びつける係数(/m3/sr)
n:代表粒径と質量濃度とを結びつける係数(g/m6)
m:代表粒径と後方散乱係数を結びつける係数(/m3/sr)
8 偏光解消度計測器
9 大気浮遊物質識別器
10 ドップラーライダー
100 大気浮遊物質質量濃度計測ライダー
Claims (13)
- 一波長のレーザ光を用いて遠隔の大気中に浮遊する物質の後方散乱強度を計測するライダーと
前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径に基づき、あらかじめ設定した質量濃度の近傍において前記後方散乱強度を質量濃度に換算する質量濃度換算器と
を具備し、
前記質量濃度換算器は、多様な粒径の物質が遠隔の大気中に浮遊して混在する状態において、前記質量濃度を計測しようとする特定の前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径を代表粒径とすると、前記代表粒径を用いて、前記特定の物質の後方散乱強度を質量濃度に換算し、
前記質量濃度換算器は、後方散乱係数をβとしたときに、質量濃度Wを以下の式で求める
W=n・m -3/2 ・β 3/2
ただし、
n:代表粒径と質量濃度とを結びつける係数(g/m 6 )
m:代表粒径と後方散乱係数を結びつける係数(/m 3 /sr)
大気浮遊物質質量濃度計測ライダー。 - 請求項1に記載の大気浮遊物質質量濃度計測ライダーであって、
前記質量濃度換算器は、特定の質量濃度の範囲について前記質量濃度を求める
大気浮遊物質質量濃度計測ライダー。 - 請求項2に記載の大気浮遊物質質量濃度計測ライダーであって、
当該大気浮遊物質質量濃度計測ライダーが航空機に搭載されるものであって、
前記質量濃度換算器は、前記あらかじめ設定した質量濃度として前記航空機の運航に影響がある質量濃度の近傍の前記質量濃度を求める
大気浮遊物質質量濃度計測ライダー。 - 請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の大気浮遊物質質量濃度計測ライダーであって、
前記質量濃度換算器は、レンジビンごとに前記物質の後方散乱強度を質量濃度に換算する
大気浮遊物質質量濃度計測ライダー。 - 一波長のレーザ光を用いて遠隔の大気中に浮遊する物質の後方散乱強度を計測するライダーと
前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径に基づき、あらかじめ設定した質量濃度の近傍において前記後方散乱強度を質量濃度に換算する質量濃度換算器と、
前記ライダーより送信されたレーザ光の偏光が解消された受信光と解消しない受信光との比である偏光解消度を計測する偏光解消度計測器と、
前記偏光解消度に基づき前記遠隔の大気中に浮遊する物質の種類を識別する大気浮遊物質識別器と
を具備し、
前記大気浮遊物質識別器は、
後方散乱係数と減衰係数の比であるライダー比を用いてあらかじめ設定されたテーブルに照らし合わせて前記遠隔の大気中に浮遊する物質の種類を識別し、
前記ライダー比を用いた識別結果と、前記偏光解消度を用いた識別結果との論理和を用いて前記物質の種類を識別する
大気浮遊物質質量濃度計測ライダー。 - 請求項5に記載の大気浮遊物質質量濃度計測ライダーであって、
前記質量濃度換算器は、必要とされる前記偏光解消度の測定精度と前記偏光解消度の値に対応する受信強度への閾値を算出し、得られた受信強度に対する閾値処理を予め行い、
前記偏光解消度計測器は、前記閾値以上の信号を用いて前記偏光解消度を計測し、
前記大気浮遊物質識別器は、前記計測された偏光解消度に基づき前記遠隔の大気中に浮遊する物質の種類を識別する
大気浮遊物質質量濃度計測ライダー。 - 一波長のレーザ光を用いて遠隔の大気中に浮遊する物質の後方散乱強度を計測するライダーと
前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径に基づき、あらかじめ設定した質量濃度の近傍において前記後方散乱強度を質量濃度に換算する質量濃度換算器と
を具備し、
前記質量濃度換算器は、前記ライダーにより受信された受信信号のドップラー周波数から算出される速度の変化が時間的に所定の閾値以下の変動である場合には、雑音ではなく信号を受信しているとして判定する
大気浮遊物質質量濃度計測ライダー。 - 一波長のレーザ光を用いて遠隔の大気中に浮遊する物質の後方散乱強度を計測するライダーと
前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径に基づき、あらかじめ設定した質量濃度の近傍において前記後方散乱強度を質量濃度に換算する質量濃度換算器と
を具備し、
前記ライダーは、レーザ光を大気中に放射してレンジビンごとの前記物質の後方散乱強度を計測し、
前記質量濃度換算器は、前記ライダーにより受信された受信信号の隣接するレンジビンの、前記ライダーにより受信された受信信号のドップラー周波数から算出される速度の絶対差が所定の閾値以下である場合、雑音ではなく信号を受信しているとして判定する
大気浮遊物質質量濃度計測ライダー。 - 一波長のレーザ光を用いて遠隔の大気中に浮遊する物質の後方散乱強度を計測するライダーと
前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径に基づき、あらかじめ設定した質量濃度の近傍において前記後方散乱強度を質量濃度に換算する質量濃度換算器と、
前記ライダーより送信されたレーザ光の偏光が解消された受信光と解消しない受信光との比である偏光解消度を計測する偏光解消度計測器と、
前記偏光解消度に基づき前記遠隔の大気中に浮遊する物質の種類を識別する大気浮遊物質識別器と
を具備し、
前記質量濃度換算器は、各偏光のピークを比較後に、両者のうちピークが高い方の周波数ビンの、各偏光の信号量を出力する信号量算出器を有する
大気浮遊物質質量濃度計測ライダー。 - ライダーにより一波長のレーザ光を用いて遠隔の大気中に浮遊する物質の後方散乱強度を計測し、
前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径に基づき、あらかじめ設定した質量濃度の近傍において前記後方散乱強度を質量濃度に換算する
大気浮遊物質質量濃度計測方法であって、
前記換算するステップは、前記ライダーにより受信された受信信号のドップラー周波数から算出される速度の変化が時間的に所定の閾値以下の変動である場合には、雑音ではなく信号を受信しているとして判定する
大気浮遊物質質量濃度計測方法。 - ライダーにより一波長のレーザ光を用いて遠隔の大気中に浮遊する物質の後方散乱強度を計測し、
前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径に基づき、あらかじめ設定した質量濃度の近傍において前記後方散乱強度を質量濃度に換算する
大気浮遊物質質量濃度計測方法であって、
前記計測するステップは、レーザ光を大気中に放射してレンジビンごとの前記物質の後方散乱強度を計測し、
前記換算するステップは、前記ライダーにより受信された受信信号の隣接するレンジビンの、前記ライダーにより受信された受信信号のドップラー周波数から算出される速度の絶対差が所定の閾値以下である場合、雑音ではなく信号を受信しているとして判定する
大気浮遊物質質量濃度計測方法。 - ライダーにより一波長のレーザ光を用いて計測された遠隔の大気中に浮遊する物質の後方散乱強度を入力するステップと
前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径に基づき、あらかじめ設定した質量濃度の近傍において前記後方散乱強度を質量濃度に換算するステップと
をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記換算するステップは、前記ライダーにより受信された受信信号のドップラー周波数から算出される速度の変化が時間的に所定の閾値以下の変動である場合には、雑音ではなく信号を受信しているとして判定する
プログラム。 - ライダーにより一波長のレーザ光を用いて計測された遠隔の大気中に浮遊する物質の後方散乱強度を入力するステップと
前記物質の後方散乱強度に支配的な粒径に基づき、あらかじめ設定した質量濃度の近傍において前記後方散乱強度を質量濃度に換算するステップと
をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記計測するステップは、レーザ光を大気中に放射してレンジビンごとの前記物質の後方散乱強度を計測し、
前記換算するステップは、前記ライダーにより受信された受信信号の隣接するレンジビンの、前記ライダーにより受信された受信信号のドップラー周波数から算出される速度の絶対差が所定の閾値以下である場合、雑音ではなく信号を受信しているとして判定する
プログラム。
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兼保直樹、杉本信夫他,ライダー観測によるダストの推定と地上観測によるエアロゾル質量濃度の比較,大気環境学会誌,第47巻、第6号,2012年,p.285-291 |
杉本伸夫,エアロゾル計測用ライダーシステム,レーザセンシング学会誌,第1巻、第1号,2020年04月01日,p.14-28 |
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