一种星载差分吸收激光雷达CO制造技术

一种星载差分吸收激光雷达CO

【技术实现步骤摘要】
一种星载差分吸收激光雷达CO2廓线探测最优波段确定方法
本专利技术涉及一种星载差分吸收激光雷达CO2廓线探测最优波段确定方法，属于卫星有效载荷总体

技术介绍
最优波段的确定是用于CO2廓线探测的星载差分吸收激光雷达设计的关键，其直接影响激光器和探测器等载荷核心部分的选择和设计，以及CO2廓线的反演精度。目前基于差分吸收激光雷达的CO2廓线探测以地基为主，廓线探测范围集中在近地表几公里范围内，大气对激光雷达信号的衰减较小，因此所采用的强吸收波段主要集中在光谱吸收峰处。星载差分吸收激光雷达回波信号受大气衰减作用较强，采用上述波段方案不利于得到高精度的CO2廓线信息。此外，当前正在研制的星载差分吸收激光雷达主要是针对CO2的垂直柱浓度探测设计的，不适用于CO2廓线探测，尤其是CO2分布较为集中的大气边界层廓线的探测。因此，需要发展一套方法确定最优波段，用于星载差分吸收激光雷达CO2廓线高精度探测。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星载差分吸收激光雷达CO2廓线探测最优波段确定方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种星载差分吸收激光雷达CO

【技术特征摘要】
1.一种星载差分吸收激光雷达CO2廓线探测最优波段确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，给定用于星载差分吸收激光雷达CO2廓线探测的波段选择范围，进行等间隔划分，提取分割点，生成波段数据集；
步骤2，基于Hitran光谱数据库，计算步骤1得到的波段数据集中不同波段CO2和H2O的大气光学厚度；
步骤3，根据步骤2的不同波段CO2和H2O的大气光学厚度确定用于CO2廓线探测的星载差分吸收激光雷达的off波段；
步骤4，根据步骤3中得到的off波段，确定用于CO2廓线探测的星载差分吸收激光雷达的on波段选择范围；
步骤5，将on波段选择范围进行等间隔划分，并提取分割点，生成波段数据集，将分割点生成的数据集中吸收截面小于off最优波段的波段进行剔除，作为on最优波段选择的最终数据集；
步骤6，将最终的on波段数据集中不同波段CO2光学厚度进行升序排序；
步骤7，计算最终的on波段数据集中每个波段近地表以下权重函数的积分与地表至大气层顶权重函数积分的比值，并将比值计算结果进行升序排序；所述近地表为距离地表5km处；
步骤8，基于标准温压模型、Hitran提供的CO2浓度廓线和CO2、H2O在不同温度、压强下的吸收截面信息，给定廓线垂直分辨率，计算最终的on波段数据集中不同波段在给定温度、压强和水汽的误差值时分别对应的近地表CO2浓度反演误差，并进行降序排序；
步骤9，计算最终的on波段数据集中不同波段受水汽、温度和压强共同影响下总的CO2浓度反演误差，并进行降序排序；
步骤10，计算最终的on波段数据集中不同波段CO2浓度反演的随机误差，并进行降序排序；
步骤11，将步骤6～10中不同波段的排序结果进行加权平均，加权平均结果最大值对应的波段则为最优on波段。


2.根据权利要求1所述的一种星载差分吸收激光雷达CO2廓线探测最优波段确定方法，其特征在于，步骤3中，CO2廓线探测的星载差分吸收激光雷达的弱吸收波段确定具体包括如下步骤：
(1)将步骤1中生成的波段数据集作为off波段筛选数据集；
(2)将off波段数据集中不同波段的CO2光学厚度进行降序排序；
(3)将off波段数据集中不同波段的CO2和H2O的光学厚度之和进行降序排序；
(4)计算off波段数据集中不同波段的H2O和CO2光学厚度的比值，并进行降序排序；
(5)将(2)、(3)和(4)中不同波段的排序结果进行加权平均，加权平均结果最大值对应的波段则为最优off波段。


3.根据权利要求1所述的一种星载差分吸收激光雷达CO2廓线探测最优波段确定方法，其特征在于：所述CO2和H2O的大气光学厚度为



其中，是CO2或H2O的光学厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡洛佳，姚伟，于志同，肖鹏，黄彦，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11