【摘要】：提出了一種在低能見度天氣條件下考慮多次散射影響時(shí)激光雷達(dá)反演斜程能見度的組合算法。首先,根據(jù)Koschmieder定律構(gòu)建能見度方程,確定斜程能見度與大氣光學(xué)厚度的依賴關(guān)系;其次,根據(jù)多次散射激光雷達(dá)方程采用雙仰角法反演大氣光學(xué)厚度,并采用半解析Monte Carlo法計(jì)算多次散射對(duì)單次散射比值;最后,求出考慮多次散射影響時(shí)的斜程能見度。使用地基激光雷達(dá)垂直探測(cè)進(jìn)行斜程分解的回波信號(hào)數(shù)據(jù),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,在能見度小于1km時(shí),考慮與未考慮多次散射影響的斜程能見度相對(duì)誤差達(dá)9%,并且隨著能見度的降低,多次散射對(duì)單次散射比值逐漸增大,多次散射作用增強(qiáng)。因此,研究低能見度天氣條件下,多次散射的影響是非常必要的。
[Abstract]:A combined algorithm for inversion of slant range visibility by lidar considering multiple scattering in low visibility weather is proposed. Firstly, the visibility equation is constructed according to Koschmieder's law, and the dependence of slant visibility on atmospheric optical thickness is determined. Secondly, the atmospheric optical thickness is retrieved by double elevation angle method according to the multiple scattering lidar equation. The semi-analytical Monte Carlo method is used to calculate the ratio of multiple scattering to single scattering. Finally, the oblique visibility considering the influence of multiple scattering is obtained. The echo signal data decomposed by slant range using vertical detection of ground-based lidar are verified by experiments. The results show that when the visibility is less than 1km, the relative error of oblique visibility considering and not considering the influence of multiple scattering is up to 9. With the decrease of visibility, the ratio of multiple scattering to single scattering increases gradually and the effect of multiple scattering increases. Therefore, it is necessary to study the effects of multiple scattering in low visibility weather.
【作者單位】： 中國民航大學(xué)天津市智能信號(hào)與圖像處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國民航大學(xué)民航氣象研究所;中國民航大學(xué)工程技術(shù)訓(xùn)練中心;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展“973”計(jì)劃(2010CB731801) 國家自然科學(xué)基金(60879016)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TN958.98

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本文編號(hào)：2144641