全天时紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统EI北大核心CSCD |
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引用本文: | 邵江锋华灯鑫汪丽王骏闫庆.全天时紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统EI北大核心CSCD[J].光学学报,2017(6):22-30. |
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作者姓名: | 邵江锋华灯鑫汪丽王骏闫庆 |
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作者单位: | 1.西安理工大学机械与精密仪器工程学院710048; |
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基金项目: | 国家自然科学基金(41627807;61575159);陕西省自然科学基金(2016JM6010);陕西省教育厅科学研究计划专项(15JK1529);中国博士后科学基金(2015 M570846) |
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摘 要: | 紫外高光谱瑞利测温激光雷达是一种探测大气温度廓线的有效工具。目前,紫外高光谱瑞利测温激光雷达通常采用355nm波长的光,然而白天太阳背景光辐射会影响雷达系统的信噪比(SNR),进而制约温度探测的距离和精度。针对大气温度的全天时探测,提出了基于法布里-珀罗标准具的266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统。由于到达地面的太阳背景光辐射不包含266nm波长的光,只需考虑臭氧对266nm波长光吸收的影响,进而实现全天时大气温度的探测。基于脉冲能量、望远镜直径、望远镜接收视场角、臭氧浓度以及太阳背景光强度等主要影响参数,对266nm和355nm两个波长紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统的谱宽、透过率、回波信号SNR以及温度偏差参数进行数值仿真和对比分析。结果表明,大气分子和气溶胶散射对266nm波长光的影响远大于对355nm波长光的影响。白天266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统的有效探测距离为4km左右,比355nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统的有效探测距离远2.9km;夜间266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统有效探测距离为6km。探测距离小于5km时,白天266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达的探测温度偏差比355nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达的探测温度偏差小10K。266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达可实现全天时大气温度的探测。
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关 键 词: | 大气光学 激光雷达 大气温度探测 法布里-珀罗标准具 紫外高光谱瑞利测温激光雷达 |
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