一种基于激光雷达的大气环境数据的共享方法技术

本发明专利技术涉及激光雷达技术领域，具体是涉及一种基于激光雷达的大气环境数据的共享方法。本发明专利技术中各地区的激光雷达持续向大气环境中发送作为发射信号的激光，激光能穿过激光雷达上空由气溶胶粒子和氮气粒子以及水汽粒子构成的大气环境，不同高度的粒子均对激光进行后向散射，激光雷达接收到的后向散射回来的激光为回波信号。对该回波信号进行处理，能够获取由消光系数廓线、后向散射系数廓线、退偏比廓线、水汽混合比廓线构成的大气环境数据，大气环境数据中的这四类数据为气溶胶粒子和氮气粒子以及水汽粒子的浓度、厚度、距离地面的高度提供具体的数据特征，为气象部门、航空部门等相关部门提供决策依据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光雷达的大气环境数据的共享方法
本专利技术涉及激光雷达
，具体是涉及一种基于激光雷达的大气环境数据的共享方法。
技术介绍
大气环境数据包括细菌、花粉和病毒等生物气溶胶的浓度数据和厚度数据，大气环境数据还包括生物气溶胶距离地面的高度等数据，而后向散射系数、消光系数、水汽混合比、退偏比相互配合，能够直观地体现出生物气溶胶的浓度、厚度以及距离地面的高度。大气环境中的生物气溶胶是过敏传染中毒的病原体重要来源，对人类健康影响显著，而现有的技术又不能获取各地区的大气环境数据。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于激光雷达的大气环境数据的共享方法，能够获取各地区的大气环境数据。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于激光雷达的大气环境数据的共享方法，包括如下步骤：S1，用于获取大气环境数据的激光雷达向大气环境中发送发射信号，激光雷达获取发射信号在大气环境中因发生后向散射而散射回来的信号，该散射回来的信号记为回波信号；S2，获取廓线元数据，廓线元数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光雷达的大气环境数据的共享方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1，用于获取大气环境数据的激光雷达向大气环境中发送发射信号，激光雷达获取发射信号在大气环境中因发生后向散射而散射回来的信号，该散射回来的信号记为回波信号；/nS2，获取廓线元数据，廓线元数据包括激光雷达接收的回波信号的廓线；其中，回波信号的廓线由激光雷达接收的各个高度位置处的回波信号组成；/nS3，将回波信号的廓线输入到反演算法中，获取反演廓线元数据，反演廓线元数据包括消光系数廓线、后向散射系数廓线、退偏比廓线、水汽混合比廓线；/n大气环境数据包括消光系数廓线、后向散射系数廓线、退偏比廓线、水汽混合比廓线；/nS4，...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达的大气环境数据的共享方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，用于获取大气环境数据的激光雷达向大气环境中发送发射信号，激光雷达获取发射信号在大气环境中因发生后向散射而散射回来的信号，该散射回来的信号记为回波信号；
S2，获取廓线元数据，廓线元数据包括激光雷达接收的回波信号的廓线；其中，回波信号的廓线由激光雷达接收的各个高度位置处的回波信号组成；
S3，将回波信号的廓线输入到反演算法中，获取反演廓线元数据，反演廓线元数据包括消光系数廓线、后向散射系数廓线、退偏比廓线、水汽混合比廓线；
大气环境数据包括消光系数廓线、后向散射系数廓线、退偏比廓线、水汽混合比廓线；
S4，将与大气环境数据相对应的激光雷达的参数、与大气环境数据相对应的廓线元数据以及大气环境数据发送至云平台，完成大气环境数据的共享；所述激光雷达的参数包括激光雷达所在位置的经度、纬度和海拔高度。


2.如权利要求1所述的基于激光雷达的大气环境数据的共享方法，其特征在于，步骤S3中的消光系数廓线由通过激光雷达上空各个高度位置处的回波信号计算得到的消光系数组成，后向散射系数廓线由通过激光雷达上空各个高度位置处的消光系数计算得到的后向散射系数组成，退偏比廓线由通过激光雷达上空各个高度位置处的回波信号计算得到的退偏比组成；
其中，将回波信号的强度输入到Fernald反演算法中，获得消光系数；
将回波信号输入到瑞利散射模型中，获得消光后向散射比，消光系数乘以消光后向散射比，获得后向散射系数；
计算退偏比的具体步骤如下：
S31，计算回波信号的强度垂直于回波信号传播方向的分量，记为回波信号的垂直分量；计算回波信号的强度平行于回波信号传播方向的分量，记为回波信号的平行分量；
S32，将回波信号的垂直分量和回波信号的平行分量分别输入到Fernald反演算法中，分别获得消光系数的垂直分量和消光系数的平行分量；
S33，消光系数的垂直分量除以消光系数的平行分量，获得退偏比。


3.如权利要求2所述的基于激光雷达的大气环境数据的共享方法，其特征在于：所述消光系数包括气溶胶的消光系数和氮气的消光系数；所述后向散射系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨辉，杨烁珺，刘传旭，李新建，孙彦飞，宗军君，候智斌，薛向峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34