车载1064nm米氏散射激光雷达的研制与性能验证

1 下载量 101 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 1.82MB PDF 举报
车载式1064 nm米氏散射激光雷达的研制是一项重要的科研成果,针对大气气溶胶研究和气象观测领域的需求,研究人员设计并构建了一台专用车载激光雷达系统(MMSL)。该系统采用1064 nm波长的激光,这是米氏散射原理在大气科学中的应用,米氏散射是粒子对入射光的散射特性,尤其适用于测量大气中微粒如气溶胶的分布。 激光雷达系统的核心部分包括精密的光学机械结构,这涉及到系统的稳定性和精度。在设计过程中,研究人员着重解决了如何确保激光发射光束与接收光学单元的光轴保持平行,以及在车辆行驶过程中的振动抑制问题。这些技术难题的解决对于保证雷达的性能至关重要,使得它能够在复杂的移动环境中进行准确的测量。 在数据处理方面,系统采用了适当的算法来解析接收到的散射信号,从中提取出大气后向散射系数的垂直廓线信息,这是评估大气透明度的重要参数。此外,该系统还通过与美国Belfort 6230A能见度仪的对比实验,验证了其测量大气水平能见度的能力,结果显示两者的数据有良好的一致性,证明了其在实际应用中的有效性。 与早期的532 nm波长米氏散射激光雷达进行对比验证时,车载式1064 nm雷达同样展现出优秀的性能,两者在大气后向散射系数的探测结果高度相关,进一步证实了新型雷达的精度和可靠性。这一成果对于提升大气环境监测的精确度和效率具有重要意义,特别是在空气质量监测、交通管理以及气候变化研究等领域。 车载式1064 nm米氏散射激光雷达的研发不仅推动了激光雷达技术在大气科学中的应用,而且对于理解和改善环境质量提供了强大的工具。其高可靠性、精确的测量能力和适应车载环境的特点,使其成为现代气象和环保工作中不可或缺的一部分。未来的研究可能进一步优化其设计,提高其在复杂条件下的适应性和数据处理能力,为大气科学研究提供更为详实的数据支持。