機(jī)載海面油熒光激光雷達(dá)是海洋遙感領(lǐng)域的一項前沿技術(shù),具有高效、實時、準(zhǔn)確等優(yōu)點,能夠測量海表面油污染油膜種類及油膜厚度等參數(shù),目前已被美國、加拿大、德國、法國等西方發(fā)達(dá)國家掌握并成功應(yīng)用于業(yè)務(wù)化測量。2006年,中國海洋大學(xué)海洋遙感研究所承擔(dān)了國家863資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域?qū)ｎ}課題“機(jī)載多通道激光雷達(dá)海面油污染監(jiān)測技術(shù)”,開始研制用于測量海表面油污染種類的機(jī)載海面油熒光激光雷達(dá)系統(tǒng)。本論文圍繞此課題展開討論,共分為五部分:第一部分為基本原理與發(fā)展綜述,介紹了機(jī)載海面油熒光激光雷達(dá)的基本測量原理、國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)以及發(fā)展趨勢;第二部分為系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各部分的硬件組成及參數(shù)。第三部分為軟件設(shè)計,包括熒光數(shù)據(jù)采集程序編寫、光譜匹配算法介紹以及人機(jī)交互界面等內(nèi)容;第四部分為油熒光測量的實驗室實驗,介紹了實驗系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),并對測量得到的熒光光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析;第五部分是總結(jié)。 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電子受激后從低能級躍遷到高能級

圖 2、三能級物質(zhì)原子內(nèi)部能級分布物質(zhì)原子內(nèi)部大部分電子處在基態(tài) S0，處在激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài) S2）的電子則較少。當(dāng)物質(zhì)受到光源的照 的能量后在很短的時間內(nèi)（大約 10-15ns）就會躍收能量 hνa 的大小來決定躍遷到 S1 或 S2，當(dāng)躍為“內(nèi)部轉(zhuǎn)化”的過程在大約 10-12ns 的短時間內(nèi)再激發(fā)態(tài)的最低振動能級時，電子不穩(wěn)定的特的短時間內(nèi)發(fā)射一個光子返回基態(tài)，即產(chǎn)生熒光出熒光的參數(shù)包括：：表示在單位時間內(nèi)，熒光發(fā)射的量子數(shù)與被吸收分析中，量子效率越大，其發(fā)射熒光強(qiáng)度也越大。

圖 3、不同種類油的典型激光熒光光譜1.1.3 機(jī)載海面油熒光激光雷達(dá)工作原理機(jī)載海面油熒光激光雷達(dá)是由激光發(fā)射系統(tǒng)、光學(xué)接收系統(tǒng)、光學(xué)分光和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成的，其監(jiān)測海面溢油正是應(yīng)用了油類物質(zhì)受激發(fā)射熒光的原理：系統(tǒng)搭載在飛機(jī)平臺上，系統(tǒng)中的激光發(fā)射系統(tǒng)（激光器）向海面發(fā)射激光脈沖，激光脈沖與海面物質(zhì)發(fā)生作用，當(dāng)有海面溢油情況發(fā)生時，海面油膜吸收激光脈沖能量并發(fā)射熒光信號，熒光信號被系統(tǒng)中的望遠(yuǎn)鏡接收，通過光譜儀分光、光電轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集等過程，熒光光譜信號被存儲在計算機(jī)中，通過光譜匹配計算，能夠識別海面溢油油膜的種類。圖 4 為系統(tǒng)工作示意圖。


本文編號：2911506