高精度前向多角度大气散射测量方法技术

技术编号:2586906 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种高精度前向多角度大气散射测量方法,其特征在于设置一对光学发射系统/接收系统对,光学发射系统与光学接收系统进行相对转动时,其发射光轴与接收光轴相交到同一位置,从光学发射系统的红外发光二极管发出一定频率的脉冲光到达同一位置的粒子团,脉冲光被粒子团散射并由光学接收系统的光电二极管探测器接收,将光电二极管的信号接入开关相敏检波电路,采用同一频率的方波振荡信号控制红外发光二极管的脉冲信号与开关相敏检波电路的导通实现同步。本发明专利技术解决了散射测量信号受环境光杂散信号的影响问题,消光系数测量准确性大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学领域,具体是一种多角度测量大气散射的方法。
技术介绍
光在大气中传播时,受到空气分子,大气中云、雾、雨滴以及烟尘等悬浮粒的散射而引起衰减。由于散射作用使得地面交通、海上和空中航行、卫星侦察与遥感以及天文观测等一系列实践活动都会遇到这样的问题透过大气用人眼或仪器观察一定距离以外的目标物是否清晰,以及能够把目标物从背景中分辨出来的极限距离是多少,即能见度问题。大气散射的测量实际是散射消光系数σs的测量。现有的大气散射的测量方法大致分为透射法、激光后向散射法和前向散射法。透射法是通过光束透过两固定点之间的大气柱直接测量气柱透射率,以此来推算散射消光系数的。这种方法要求光束通过足够长的大气柱,并且在这足够长的光照射区域内没有任何可能产生反射的物体。这就使得测量系统体积庞大,测量条件苛刻。另外,测量时接收系统的接收发散角要尽可能的小,还要在光路的前向(0°方向)上安装一个光势阱,以尽量减少由于前向散射光进入接收系统所引起的测量误差。在雨、雾等低能见度天气,又会因水汽吸收等复杂条件造成较大误差。激光后向散射法利用的是散射消光系数和气溶胶粒子后向散射相关的原理。因为后向散射光本文档来自技高网...

【技术保护点】
高精度前向多角度大气散射测量方法,其特征在于设置一对光学发射系统/接收系统对,光学发射系统与光学接收系统进行相对转动时,其发射光轴与接收光轴相交到同一位置的粒子团,光学发射系统设置有红外发光二极管,由脉冲调制控制器控制红外发光二极管发出一定频率的脉冲光,经光学发射系统的扩束准直透镜照射到相交处的粒子团,脉冲光被粒子团散射并经光学接收系统的汇聚透镜照射到光电二极管探测器上,由光电二极管探测器将散射光信号转变成相应的电信号,经电流/电压放大器放大后,输出到开关相敏检波电路的输入端;测量时,由晶振产生方波振荡信号,方波振荡信号再经可变倍数分频器得到同步脉冲方波振荡信号,该脉冲方波振荡信号分别同时提供...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王缅刘文清陆亦怀李伟王锋平连翠华陈寅张玉钧陈军方武王亚萍刘建国魏庆农谢品华张长秀
申请(专利权)人:中国科学院安徽光学精密机械研究所中国气象局气象探测中心
类型:发明
国别省市:34[中国|安徽]

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