【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种空间激光雷达,可以探测自卫星到星下点地球表面的距离,从而获知地表该点的海拔;本专利技术也涉及一种长光程差分吸收激光雷达探测地表大气压强,同时获得地表海拔和大气压强两项指标。
技术介绍
在与大气动力学有联系的一系列大气过程中,气压扮演了很重要的角色。例如气压的水平梯度和地球自转偏向力作为基本力作用于气团,用来推演出平衡风,天气模式通常用气压等高图来描述。如低气压、高气压、低压槽、高压脊、反气旋、引入大气模式。此外,风暴体制和锋面是重要的天气现象,并产生显著的海-气相互作用和地球边界层(PBL)通量。更好地确定风,压强,海面温度,和锋面位置,对这些尺度建模的改进是必不可少的。对模型精度的主要限制是输入数据空间分布的稀疏性。海面大气压强数据在大面积的海洋和南半球是十分稀疏的。海洋热带低气压对我国气候影响甚大,由于海面气象台站的缺乏,比如我国东海海域、南海海域海面大气压强观测值就很缺乏。气压梯度分布数据对于精确预报台风形成、登陆的方向、移动轨迹十分有利,减小政府决策中过度防备或防备不足带来的损失。蒙古国和俄罗斯西伯利亚地区不是我国领土,我们无法在那里布置地面观测台站,邻国的地面观测点也很稀疏,而那里的冷高压对我国寒潮的形成很重要。我国新疆沙漠、青藏高原、极地地区环境条件差的广大区域,难以保障地面观测人员长期居住。青藏高原地-气耦合过程研究,青藏高原多尺度地形的动力学效应,青藏高原大地形对大气环流的影响,青藏高原动力学、热力学过程等研究,以及极地大气环境研究,都需要分布密集的大气压强基础数据。固定气象台站,定期采用探空气球来业务化探测大气压强,是 ...
【技术保护点】
一种探测地球表面压强和海拔的差分吸收激光雷达,包括激光发射单元(1)、接收单元(2)、控制与数控采集处理单元(3),其特征在于:所述的激光发射单元(1)包括第二反射镜(11),偏振合束器(12),第一反射镜(13),波长监视器(14),探测波长激光器(15),参考波长激光器(16),谐振腔腔长压电控制器(17),泵浦激光器(18),探测波长种子激光器(19),参考波长种子激光器(110);所述的泵浦激光器(18)泵浦探测波长激光器(15)和参考波长激光器(16),这两台激光器的波长分别由探测波长种子激光器(19)和参考波长种子激光器(110)控制;探测波长激光器(15)部分光进入波长监视器(14),并通过谐振腔腔长压电控制器(17)稳定探测波长激光器(15)输出的激光波长;参考波长激光器(16)出射的光经过第一反射镜(13)达到偏振合束器(12)与探测波长激光器(15)出射的光合为一束光后经由第二反射镜(11)竖直射向地球表面;参考波长激光器(16)有部分光进入发射脉冲触发器(31)和发射脉冲能量监视器(32),探测波长激光器(15)有部分光进入发射脉冲能量监视器(32);所述的接收单 ...
【技术特征摘要】
1.一种探测地球表面压强和海拔的差分吸收激光雷达,包括激光发射单元(1)、接收单元(2)、控制与数控采集处理单元(3),其特征在于:所述的激光发射单元(1)包括第二反射镜(11),偏振合束器(12),第一反射镜(13),波长监视器(14),探测波长激光器(15),参考波长激光器(16),谐振腔腔长压电控制器(17),泵浦激光器(18),探测波长种子激光器(19),参考波长种子激光器(110);所述的泵浦激光器(18)泵浦探测波长激光器(15)和参考波长激光器(16),这两台激光器的波长分别由探测波长种子激光器(19)和参考波长种子激光器(110)控制;探测波长激光器(15)部分光进入波长监视器(14),并通过谐振腔腔长压电控制器(17)稳定探测波长激光器(15)输出的激光波长;参考波长激光器(16)出射的光经过第一反射镜(13)达到偏振合束器(12)与探测波长激光器(15)出射的光合为一束光后经由第二反射镜(11)竖直射向地球表面;参考波长激光器(16)有部分光进入发射脉冲触发器(31)和发射脉冲能量监视器(32),探测波长激光器(15)有部分光进入发射脉冲能量监视器(32);所述的接收单元(2)包括星上望远镜(21),透镜(22),窄带滤光片(23),偏振分束器(24),第三反射镜(25),第一光探测器(26),第二光探测器(27);接收单元(2)中的星上望远镜(21)接收地表反射的脉冲能量回波信号通过透镜(22)和窄带滤光片(23)后经过偏振分束器(24)后一路光直接进入第一光探测器(26),另一束光经过第三反射镜(25)进入第二光探测器(27);所述的控制与数控采集处理单元(3)包括发射脉冲触发器(31),发射脉冲能量监视器(32),时间间隔测量器(33),回波脉冲触发和回波数据采集器(34),微处理器(35);时间间隔测量器(33)从发射脉冲触发器(31)和回波脉冲触发和回波数据采集器(34)的触发得到时间间隔,微处理器(35)接收发射脉冲能量监视器(32),时间间隔测量器(33),回波脉冲触发和回波数据采集器(34)的信号,处理后得到地表高度和压强信息;系统工作时,所述的激光发射单元(1)向垂直地表方向发射两束脉冲激光,其波长为;来自地面的回波由接收单元(2)接收,将两个探测器接收到的信号发送至控制与数控采集处理单元(3),控制与数控采集处理单元(3)对信号进行处理,得到地球表面压强和海拔的信息数据。2.根据权利要求1所述的一种探测地球表面压强和海拔的差分吸收激光雷达,其特征在于,所述的探测波长激光器(15)的波长为759.89632nm。3.根据权利要求1所述的一种探测地球表面压强和海拔的差分...
【专利技术属性】
技术研发人员:洪光烈,舒嵘,王钦,
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所,
类型:发明
国别省市:上海;31
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