一种基于半导体激光云高仪的云高自动反演方法技术

一种基于半导体激光云高仪的云高自动反演方法，半导体激光云高仪接收1064nm后向散射回波信号；由1064nm后向散射回波信号特征获取分段高度；对采集到的1064nm后向散射回波信号进行距离平方修正，并将距离平方修正后的信号取名为PRR信号，分别对1064nm后向散射回波信号和PRR信号进行归一化处理；根据分段信号分布特征获取滑动窗口积分阈值以及云顶、云底、云峰、云厚度和云幅度变化阈值；采用滑动窗口积分的方法，从地面开始向上逐一滑动窗口，在窗口内对分段信号进行累加平均，当信号累加平均值大于等于滑动窗口积分阈值时，初步筛选出云层分布的大致位置；由分段信号分布特征确定云底、云峰、云顶的精确高度；利用云厚度阈值、云峰阈值、云幅度变化阈值对云层进行进一步的筛选。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及云高测量领域，具体为一种基于半导体激光云高仪的云高自动反演方 法。
技术介绍
云是悬浮在大气中的小水滴、过冷水滴、冰晶或它们的混合物组成的可见聚合物； 有时也包含一些较大的雨滴、冰晶和雪晶，其底部不接触地面。云的生成、外形特征、云量、 云的分布及其演变不仅反映了当时大气的运动、稳定程度和水汽状况，同时预示着未来天 气变化。云层厚度对温室效应有着重要影响，云层的性质和天气特征分析对人工增雨抗旱 减灾有着重要指导意义，云层信息尤其云高参数是影响飞机起飞、着陆、飞行安全的重要气 象要素之一。如何方便有效地准确确定云层高度并监测其变化过程，对天气系统发展、降雨 形成和大气福射传输模式研宄具有十分重要意义。 目前对云高的测量主要是依赖于目测，要比较准确的判断、辨别各种云的高度，需 要掌握云的外形特征、了解云的物理过程，对观测人员业务知识要求高，并且人为误差较 大。激光云高仪采用激光原理和微弱信号检测技术有效提取云和大气的后向散射信号，能 够实时提取云高的信息，具有智能、便携、实时和动态范围大等优点。基于半导体激光云高 仪的反演主要有微分零交叉法、阈值法。微分零交叉法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于半导体激光云高仪的云高自动反演方法，其特征在于实现步骤如下：(1)半导体激光云高仪接收1064nm后向散射回波信号；(2)由1064nm后向散射回波信号特征获取分段高度；(3)对采集到的1064nm后向散射回波信号进行距离平方修正，并将距离平方修正后的信号取名为PRR信号，分别对1064nm后向散射回波信号和PRR信号进行归一化处理；(4)根据分段信号分布特征获取滑动窗口积分阈值以及云顶、云底、云峰、云厚度和云幅度变化阈值；(5)采用滑动窗口积分的方法，从地面开始向上逐一滑动窗口，在窗口内对分段信号进行累加平均，当信号累加平均值大于等于滑动窗口积分阈值时，初步筛选出云层分布的大致位置；...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范广强，张天舒，董云升，刘洋，赵雪松，陈臻懿，陆亦怀，刘建国，刘文清，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34