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111.
提出并设计了一套新型的大气水汽和气溶胶探测用紫外域拉曼激光雷达系统, 以二向色镜和超窄带滤光片构成高效率拉曼光谱分光系统, 实现激光雷达大气回波信号中米-瑞利散射信号、 氮气和水汽的振动拉曼散射信号的精细分离和高效率提取. 利用美国标准大气的分子散射模型和实测的大气米散射信号模型, 对分光系统的米-瑞利散射信号的抑制率、大气水汽测量的信噪比和误差进行数值仿真设计. 搭建实验系统对西安地区夜间的大气水汽进行实验观测, 并利用有云天气下实测的激光雷达回波信号, 反演获得大气后向散射比和水汽混合比的相关特性, 验证了该拉曼光谱分光系统对米-瑞利信号的抑制率达到10-7以上量级. 理论和实验结果表明, 设计的新型拉曼光谱分光系统可以在大气后向散射比为17时, 实现水汽探测误差小于15%, 满足拉曼激光雷达系统对大气水汽的高效率探测.
关键词:
拉曼激光雷达
水汽混合比
大气后向散射比 相似文献
112.
相对于传统多普勒鉴频器Fabry-Perot干涉仪, Mach-Zehnder干涉仪(MZI)具有透过率高、直线条纹易于探测、可进行视场展宽等优点. 本文设计了基于条纹成像MZI的非相干多普勒测风激光雷达系统, 构建了风速反演的数学模型, 利用MZI视场展宽技术优化了激光雷达系统的性能. 数值仿真实现了MZI鉴频系统干涉条纹图样的理想输出, 采用SineSqr函数拟合法获取了高精度的多普勒频移前后干涉条纹的移动距离, 并通过视场补偿减小了入射角对MZI光程差的影响, 从而实现视场展宽. 结果表明: 采用SineSqr函数拟合法可获得在±100 m·s-1的径向风速范围内<0.45 m·s-1的风速误差, 克服了条纹重心法反演风速不稳定性的缺点; 视场展宽技术在不降低鉴频性能的情况下, 能最大补偿1°的视场角. MZI条纹成像多普勒激光雷达应用技术的探讨将为中高层大气风速激光雷达测量系统的实际开发奠定良好的基础.
关键词:
激光雷达
条纹成像Mach-Zehnder干涉仪
风速反演
视场补偿 相似文献
113.
经典的导数建模方法刻画了特定物理量对时间或空间的变化率,较少直接考虑复杂系统介观时间-空间结构对其物理力学行为的重要影响。本文通过引入结构函数,提出了一种局部结构导数建模方法,以克服传统方法的不足。结构函数刻画了系统的时间-空间特征,实际上是一个时空变换,基于其上的结构导数能够描述复杂问题介观时空结构与特定物理量的因果关系,减少模型参数,降低计算成本。我们可通过问题的广义基本解或已知统计分布的概率密度函数,推导出其系统的结构函数。两类应用实例表明,基于对数结构函数的结构导数方法可以描述软物质中的特慢扩散现象,也可用来建立以Weibull分布的概率密度函数为结构函数的可靠性结构导数扩散方程。 相似文献
114.
基于CN自由基的火星再入流场温度测量 总被引:1,自引:0,他引:1
利用氰自由基(CN)B2Σ+→X2Σ+ 电子带系的发射光谱温度测量技术诊断模拟火星再入流场高温气体的温度. 以双原子分子光谱理论为基础,通过确定CN 自由基B2Σ+→X2Σ+ 电子带系中 Δv = 0 振动带系发射光谱的跃迁波数、Einstein 跃迁几率以及不同振转能级粒子数等参数,得到了任意转动温度和振动温度下的理论光谱强度分布,结合经窄线宽半导体激光器标定的仪器展宽(Lorentz 线型,半宽度FWHM 为0.154 nm),为CN自由基B2Σ+→X2Σ+ 电子带系发射光谱测温技术提供理论依据. 利用激波管模拟火星再入流场环境,通过分析激波波后不同时刻处高时间、空间分辨率的CN 自由基发射光谱,得到了激波波后高温气体不同时刻处的转动温度和振动温度,并根据得到的温度信息给出了激波诱导时间和弛豫时间. 相似文献
115.
航空影像房屋提取方法的研究中大多基于灰度影像的区域生长算法,此类算法不仅忽略了不同材质的房屋所呈现的光谱特征对提取结果的影响,而且过于依赖种子像素的选取,处理效率不高。为了从高分辨率航空影像中实现房屋的自动检测,综合利用彩色信息与屋顶材料的光谱特征,采用影像分割原理,研究了房屋自动检测的方法。首先对RGB与HIS彩色空间进行转换,利用HIS空间各分量间不相关的特点和屋顶材料光谱特征进行影像分割,分离出红色瓦片屋顶与灰色水泥屋顶区域,并利用标记分水岭算法实现房屋区域的初始分割;然后计算各标记区域内的色调均值选取种子像斑样本,进而以像斑为单元在色调分量中进行区域生长,最后经过消除小斑和矩形拟合优化处理,得到轮廓清晰的房屋区域。与传统的基于像素区域分割算法相比,该方法整个过程无需人工干预且均在一维彩色空间进行处理,计算量明显降低,同时采用改进的基于像斑区域生长算法能够兼顾邻近区域内像素的几何结构信息,使算法精度得到显著提高,采用上述方法对高分辨率航空影像进行了实验,结果证明该方法有着较高的处理效率和准确性,具有实用价值。 相似文献
116.
基于激光诱导生物荧光技术,分别采用紫外355nm和266nm激光作为激发光源,构建生物气溶胶荧光雷达监测系统模型.综合考虑不同激发波段,臭氧吸收以及太阳背景光等因素对激光雷达荧光探测效果的影响,对系统性能进行数值仿真分析.仿真结果表明,在四倍频266nm紫外波段的激光激发下,系统受地表臭氧的影响,白天的有效探测距离非常有限;在系统信噪比为10(SNR=10),臭氧浓度为50μg/L时,最大探测距离仅为300m;而夜间情况下,太阳背景光影响减弱,探测距离约为450m.三倍频355nm激发时,臭氧对系统的探测性能影响较小,夜间探测距离可达750m;白天太阳背景光对355nm的系统影响较大,在相同0.5mrad接收视场角下,其有效探测距离约为330m.为减少白天背景光的影响,将望远镜接收视场角压缩到0.3mrad,同时选用50nm带宽的滤光片,此时系统的探测距离为480m.由于355nm波段的激发荧光受白天太阳背景光的影响较大,在进行夜间探测时才可获得较好的效果;而266nm的激发波段可以很好的抑制背景光影响,能够实现对生物气溶胶的白天有效探测. 相似文献
117.
爆炸荷载作用下饱和半空间中衬砌隧道弹性动力响应IBIEM模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
基于Biot两相介质理论,采用一种高精度间接边界积分方程法(IBIEM)研究了饱和半空间中浅埋衬砌隧道在内部爆炸荷载作用下的瞬态弹性动力反应。通过典型算例,给出了爆炸荷载作用下隧道附近地表位移、衬砌动应力、围岩径向位移和衬砌表面孔隙水压的时程响应,并对比分析了饱和半空间和全空间中隧道动力响应的区别。研究表明:覆土层厚度对浅埋隧道-围岩整体动力响应特征具有明显影响;衬砌表面透水状态对爆炸荷载的时程响应的影响不显著;随半空间饱和介质孔隙率增加,围岩受隧道内部爆炸影响程度降低,衬砌承担的爆炸作用增大;当和直达波、衬砌内部反射波的峰值叠加作用时,半空间表面反射波对衬砌隧道拱顶附近响应影响显著,使得衬砌动应力幅值、径向位移相比深埋情况大幅度增加。 相似文献
118.
1954年6月27日在蘇聯,第一個原子能工業電力站開始供電了,這個電力站的功率為5000仟瓦。現在正在著手建立更大的、功率為50000—100000仟瓦的電力站。 1954年或者應該叫做原子核動力学實際建立的一年。 蘇聯的科学家和工程師在這個領域中的工作較之美国和其他國家的工作超過了好幾年,實現了科学舆技術史上最重要的事件,这個事件标誌着真正的科學技術革命的開始。最近在道個對於國民經济具有很重大的意义的新的技術領域中,毫無疑問,得到了很顯著的成就。原子能電力站的主要優點是:只需極少量的“燃料(топливо)”就可以得到大量的能。功率与德聶伯水電站相同的原子能電力站每年只消耗大約70仟克的原子核燃料。在地球上普通燃料(煤、石油)的貯量是很有限的,而核能在原則上是取用不盡的,因此很明顯地可以看出:原子核动力学的開闢對於人類有着多么重大的意义。 相似文献
119.
黄人鑫 《新疆大学学报(理工版)》1986,(4)
1984年5月28日至8月5日,作者参加了中科院新疆分院和新疆城市建设环境保护厅联合组织的阿尔金山自然保护区综合考察队,承担昆虫学方面的课题,现就蝗虫考察结果报道如下。 相似文献
120.
本文用简单的方法推导了非磁滞RF-SQUID在低激励频率(ω≤10~3/sec)下工作的等效电路表示式,其中包括准粒子对干涉电流项的影响.等效电路的解析表示式很简单明瞭,便于实际应用. 相似文献