一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法及系统。通过获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置、自身方位角和高度角；根据地理位置、自身方位角和高度角进行计算，得到调整信息；根据调整信息调整所述主机、远程反射镜和近程反射镜的指向；获取调整指向之后的远程反射镜的远程光谱信息和近程反射镜的近程光谱信息；根据远程光谱信息和近程光谱信息计算远程反射镜和近程反射镜之间光程的透过率；根据透过率对所述光程之间的大气状态信息进行反演计算。采用本发明专利技术的方法或者系统不需要人工光源辐射，延长了开放光程大气状态遥测的作用距离。

An Open Optical Path Atmospheric State Telemetry Method and System Based on Mirror

The invention provides an open optical path atmospheric state telemetry method and system based on a mirror. By acquiring the geographic position, azimuth and altitude angle of the host, remote mirror and short-range mirror, calculating according to the geographic position, azimuth and altitude angle, adjusting the direction of the host, remote mirror and short-range mirror according to the adjusting information, acquiring the remote spectral information and short-range reflection of the remote mirror after adjusting the direction. The short-range spectral information of the mirror; the transmittance of the optical path between the long-range reflector and the short-range reflector is calculated based on the long-range spectral information and the short-range spectral information; and the atmospheric state information between the optical path is inverted based on the transmittance. The method or system of the invention does not need artificial light source radiation, and extends the action distance of open optical path atmospheric state telemetry.

【技术实现步骤摘要】
一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法及系统
本专利技术涉及大气监测及环境保护领域，特别是涉及一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法及系统。
技术介绍
区域大气状态监测，特别是对污染气体云团的监测，对环境保护具有重要的意义。传统开放光程遥测依赖于人工光源，而人工光源的辐射强度水平，制约了开放光程遥测的作用距离。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法及系统，能够提高信噪比、延长遥测距离。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法，所述方法应用于开放光程大气状态遥测装置，所述装置包括主机、远程反射镜和近程反射镜，所述方法包括：获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置；获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角；根据所述地理位置、所述自身方位角和所述高度角进行计算，得到调整信息；根据所述调整信息调整所述主机、所述远程反射镜和所述近程反射镜的指向；获取调整指向之后的所述远程反射镜的远程光谱信息和所述近程反射镜的近程光谱信息；根据所述远程光谱信息和所述近程光谱信息计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率；根据所述透过率对所述光程之间的大气状态信息进行反演计算。可选的，所述获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置，具体包括：采用GPS分别获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置。可选的，所述获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角，具体包括：采用陀螺仪分别获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角。可选的，所述根据所述远程光谱信息和所述近程光谱信息计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率，具体包括:根据公式T_path＝Spec_far/Spec_near计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率T_path；其中，T_path为远程反射镜和近程反射镜之间光程的透过率，Spec_far为远程光谱信息，Spec_near为近程光谱信息。一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测系统，所述系统包括：第一获取模块，用于获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置；第二获取模块，用于获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角；第一计算模块，用于根据所述地理位置、所述自身方位角和所述高度角进行计算，得到调整信息；调整模块，用于根据所述调整信息调整所述主机、所述远程反射镜和所述近程反射镜的指向；第三获取模块，用于获取调整指向之后的所述远程反射镜的远程光谱信息和所述近程反射镜的近程光谱信息；第二计算模块，用于根据所述远程光谱信息和所述近程光谱信息计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率；反演计算模块，用于根据所述透过率对所述光程之间的大气状态信息进行反演计算。可选的，采用GPS分别获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置。可选的，采用陀螺仪分别获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角。可选的，第二计算模块，具体包括:透过率计算单元，用于根据公式T_path＝Spec_far/Spec_near计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率T_path；其中，T_path为远程反射镜和近程反射镜之间光程的透过率，Spec_far为远程光谱信息，Spec_near为近程光谱信息。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法。通过获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置、自身方位角和高度角；根据地理位置、自身方位角和高度角进行计算，得到调整信息；根据调整信息调整所述主机、远程反射镜和近程反射镜的指向；获取调整指向之后的远程反射镜的远程光谱信息和近程反射镜的近程光谱信息；根据远程光谱信息和近程光谱信息计算远程反射镜和近程反射镜之间光程的透过率；根据透过率对所述光程之间的大气状态信息进行反演计算。相比于现有技术中现场采样测量时依赖的人工光源，本专利技术不需要人工光源辐射，延长了开放光程大气状态遥测的作用距离。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法流程图；图2为本专利技术实施例基于反射镜的开放光程大气状态遥测系统结构图。图3为本专利技术实施例1基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法示意图；图4为本专利技术实施例2使用远、近反射单元获得对应光程上透过率的示意图；图5为本专利技术实施例3多个反射单元组网实现对多条光程上大气状态进行遥测的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法流程图。如图1所示，一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法，所述方法应用于开放光程大气状态遥测装置，所述装置包括主机、远程反射镜和近程反射镜，所述方法包括：步骤101：获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置，具体包括：采用GPS分别获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置；步骤102：获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角，具体包括：采用陀螺仪分别获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角；步骤103：根据所述地理位置、所述自身方位角和所述高度角进行计算，得到调整信息；步骤104：根据所述调整信息调整所述主机、所述远程反射镜和所述近程反射镜的指向；步骤105：获取调整指向之后的所述远程反射镜的远程光谱信息和所述近程反射镜的近程光谱信息；步骤106：根据所述远程光谱信息和所述近程光谱信息计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率；步骤107：根据所述透过率对所述光程之间的大气状态信息进行反演计算。步骤106，具体包括:根据公式T_path＝Spec_far/Spec_near计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率T_path；其中，T_path为远程反射镜和近程反射镜之间光程的透过率，Spec_far为远程光谱信息，Spec_near为近程光谱信息。开放光程大气状态遥测装置具体的操作过程如下：主机、反射单元利用GPS(可以但不限于)分别获取自身地理位置坐标；主机、反射单元利用陀螺仪分别获取自身方位角及高度角；主机、反射单元将位置(地理坐标)和指向(方位角、高度角)上传主控单元，主控单元根据太阳方位、主机及远程反射单元位置，解算主机和远程反射单元的指向调整信息；主控单元将指向调整信息下发给主机、反射单元；主机及反射单元调整各自指向，使得反射单元将地外光源辐射反射至主机入瞳；对于位于A点的远程反射单元，主机根据入瞳辐射值测量结果，获得光谱信息Spec_far；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法，其特征在于，所述方法应用于开放光程大气状态遥测装置，所述装置包括主机、远程反射镜和近程反射镜，所述方法包括：获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置；获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角；根据所述地理位置、所述自身方位角和所述高度角进行计算，得到调整信息；根据所述调整信息调整所述主机、所述远程反射镜和所述近程反射镜的指向；获取调整指向之后的所述远程反射镜的远程光谱信息和所述近程反射镜的近程光谱信息；根据所述远程光谱信息和所述近程光谱信息计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率；根据所述透过率对所述光程之间的大气状态信息进行反演计算。

【技术特征摘要】
1.一种基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法，其特征在于，所述方法应用于开放光程大气状态遥测装置，所述装置包括主机、远程反射镜和近程反射镜，所述方法包括：获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置；获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角；根据所述地理位置、所述自身方位角和所述高度角进行计算，得到调整信息；根据所述调整信息调整所述主机、所述远程反射镜和所述近程反射镜的指向；获取调整指向之后的所述远程反射镜的远程光谱信息和所述近程反射镜的近程光谱信息；根据所述远程光谱信息和所述近程光谱信息计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率；根据所述透过率对所述光程之间的大气状态信息进行反演计算。2.根据权利要求1所述的基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法，其特征在于，所述获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置，具体包括：采用GPS分别获取主机、远程反射镜和近程反射镜的地理位置。3.根据权利要求1所述的基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法，其特征在于，所述获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角，具体包括：采用陀螺仪分别获取主机、远程反射镜和近程反射镜的自身方位角和高度角。4.根据权利要求1所述的基于反射镜的开放光程大气状态遥测方法，其特征在于，所述根据所述远程光谱信息和所述近程光谱信息计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率，具体包括:根据公式T_path＝Spec_far/Spec_near计算所述远程反射镜和所述近程反射镜之间光程的透过率T_path；其中，T_path为远程反射镜和近程反射镜之间光程的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，崔方晓，李大成，李扬裕，王安静，
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