激光雷達(dá)回波信號仿真模擬-文庫吧
2025-05-01 06:27 本頁面
【正文】 衛(wèi)星測距機(jī)的發(fā)展最為突出，1969年就精確地測出了地球測點與月球上反射器之間的距離。60年代后期和70年代初期，研制的重點轉(zhuǎn)向單脈沖激光雷達(dá)。1992年，美國科學(xué)與工程設(shè)備公司開發(fā)了二極管激光泵浦固態(tài)激光器微脈沖激光雷達(dá)，隨后在此基礎(chǔ)上又開發(fā)了這種光源的差分吸收激光雷達(dá)、拉曼散射激光雷達(dá)、多普勒激光雷達(dá)和生物激光雷達(dá)。1994年，ESA進(jìn)行了LMD脈沖相干多普勒雷達(dá)風(fēng)速實驗，并對測風(fēng)雷達(dá)的性能進(jìn)行了初步的研究。1994年9月，載有米散射激光雷達(dá)LITE的“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)成功發(fā)射，并進(jìn)行了空間激光雷達(dá)技術(shù)實驗，取得了重大成功！LITE是人類第一次完成空基激光雷達(dá)對大氣的探測，是激光雷達(dá)發(fā)展史上一座具有劃時代意義的里程碑，它開辟了激光雷達(dá)大氣探測的新紀(jì)元。從此，激光雷達(dá)的發(fā)展進(jìn)入了實用化、商品化的新階段，其關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)都有了長足的進(jìn)步，展示了其在軍事上和國民經(jīng)濟(jì)中的廣泛應(yīng)用前景。美國NASA的CALIPSO系統(tǒng)，歐空局ADM計劃的ALADIN系統(tǒng)是比較重要的兩個星載激光雷達(dá)。前者已經(jīng)發(fā)射，用于測量全球氣溶膠、云的分布；后者計劃于2011年發(fā)射，將是世界上第一臺星載測風(fēng)激光雷達(dá)。我國的激光雷達(dá)的發(fā)展從最初的研制開發(fā)到投入使用，前后總共用了30多年的時間，所取得的成績獲得了國際相關(guān)領(lǐng)域同行的認(rèn)可。1965年中科院大氣物理所研制了我國第一臺用于探測大氣氣溶膠的激光雷達(dá)，該系統(tǒng)采用紅寶石激光器作為激光發(fā)射單元，并且能夠用于水汽、云以及大氣臭氧方面的探測。在隨后的幾年中，該所又相繼研制了可應(yīng)用于測量大氣氣溶膠消光、大氣斜程能見度的米散射激光雷達(dá)以及大型多波長激光雷達(dá)，這些激光雷達(dá)的問世，對于研究對流層和平流層大氣氣溶膠以及平流層臭氧，是非常重要的。1997年中國海洋大學(xué)的劉智深等提出使用碘分子濾波器，同時測量對流層內(nèi)的分子和氣溶膠散射，并且在2002年成功研制了我國第一臺非相干Doppler測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)。2004年，中科院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所研制出車載式拉曼米散射激光雷達(dá)、偏振米散射激光雷達(dá)和多普勒測風(fēng)激光雷達(dá)，這些激光雷達(dá)系統(tǒng)的相繼問世并投入使用，為我國大氣氣溶膠、云和臭氧空間垂直分布的測量積累了豐富而寶貴的資料，引起了世界各國的普遍重視。2007年，中國海洋大學(xué)成功研制了我國第一臺車載Doppler激光雷達(dá)系統(tǒng)，采用高重復(fù)頻率半導(dǎo)體泵浦激光器和碘分子激光器，該系統(tǒng)能夠進(jìn)行從地面到上空10Km范圍內(nèi)的風(fēng)廓線、徑向風(fēng)速掃描測量等。該系統(tǒng)于2008年成功應(yīng)用于北京奧運(yùn)會和青島奧帆賽，提供氣象服務(wù)工作，為奧運(yùn)會的巨大成功做出了不小的貢獻(xiàn)。第三節(jié) 激光雷達(dá)方程 激光雷達(dá)方程是用來描述激光雷達(dá)系統(tǒng)作用距離的，激光雷達(dá)方程中包含了激光雷達(dá)的系統(tǒng)參數(shù)和大氣光學(xué)參數(shù)，能量為的發(fā)射激光脈沖束經(jīng)過大氣傳輸和散射后，最后由激光雷達(dá)接收到的從距離r處返回的散射光信號的強(qiáng)度，我們可以用下式表示：其中和是距離r處大氣分子和氣溶膠散射系數(shù)，是激光雷達(dá)系統(tǒng)的光學(xué)效率，A是望遠(yuǎn)鏡接收面積，是積分距離（=，其中、c分別是積分時間和光速），是雙程大氣透過率。利用激光雷達(dá)方程進(jìn)行回波信號模擬時，需通過標(biāo)準(zhǔn)大氣模型的溫度、氣壓數(shù)據(jù)計算出分子散
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1