【摘要】：提出了一種Mie散射激光雷達在考慮多次散射影響時求解卷云激光雷達比的新方法。首先,根據多次散射激光雷達方程,構建關于氣溶膠消光系數邊界值和卷云有效激光雷達比的非線性方程組;其次,采用非線性粒子群算法求解方程組,同時得到氣溶膠消光系數邊界值和卷云的有效激光雷達比;然后,使用Platt的多次散射因子方程,結合邱金桓參數化的多次散射對一次散射比,計算多次散射因子,進而求得卷云的激光雷達比。使用Mie散射激光雷達真實回波信號進行了實驗驗證,結果表明,方法收斂速度快,精度較高,具有很好的應用價值。
[Abstract]:A new method for solving the cirrus lidar ratio of Mie scattering lidar considering the effect of multiple scattering is presented in this paper. Firstly, according to the multiple scattering lidar equation, the nonlinear equations about the boundary value of aerosol extinction coefficient and the effective lidar ratio of cirrus clouds are constructed. Secondly, the nonlinear particle swarm optimization algorithm is used to solve the equations. At the same time, the boundary value of aerosol extinction coefficient and the effective lidar ratio of cirrus cloud are obtained. Then, using Platt's multiple scattering factor equation and Qiu Jinhuan's parameterized multiple scattering to primary scattering ratio, the multiple scattering factors are calculated, and then the lidar ratio of the cirrus cloud is obtained. The real echo signal of Mie scattering lidar is tested and verified by experiments. The results show that the method has high convergence speed and high precision, and has a good application value.
【作者單位】： 中國民航大學天津市智能信號與圖像處理重點實驗室;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展“973”計劃(2010CB731801) 國家自然科學基金(60879016)資助項目
【分類號】：TN958.98

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 邱金桓,H.Quenzel,M.Wiegner;參數化的多次散射激光雷達方程和它的反演理論 Ⅰ:方程[J];大氣科學;1992年05期

2 鐘志慶;劉博;范愛媛;戚福弟;王珍珠;黃威;岳古明;周軍;;雙波長雙視場米散射激光雷達[J];大氣與環(huán)境光學學報;2008年03期

3 史博;聶淼;麻曉敏;陶宗明;;卷云消光后向散射比的激光雷達測量[J];大氣與環(huán)境光學學報;2012年01期

4 熊興隆;蔣立輝;馮帥;莊子波;;基于不動點原理的大氣氣溶膠消光系數邊界值確定方法[J];光電子.激光;2012年02期

5 熊興隆;蔣立輝;馮帥;莊子波;馬愈昭;;非線性方程法確定低空探測機載激光雷達消光系數邊界值[J];光電子.激光;2012年07期

6 毛飛躍;龔威;李俊;張金業(yè);;基于改進微分零交叉法的米氏散射激光雷達云檢測與參數反演[J];光學學報;2010年11期

7 陳超;宋小全;閆寶東;陳玉寶;劉秉義;;北京春季一次對流層頂卷云的激光雷達觀測研究[J];光電子.激光;2012年11期

8 張清澤;張輝;王平;陶晨;聶淼;史博;陶宗明;;卷云有效激光雷達比反演方法研究[J];激光與光電子學進展;2012年06期

9 王瑾;張鐳;王宏斌;劉瑞金;周碧;黃忠偉;閉建榮;張北斗;張武;;西北半干旱區(qū)激光雷達探測卷云幾何特征和光學厚度[J];量子電子學報;2013年01期

10 孟純青;;非線性粒子群算法[J];微計算機應用;2011年08期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 邱金桓,呂達仁;參數化的多次散射雷達方程和它的反演理論 Ⅱ:反演理論[J];大氣科學;1992年06期

2 邱金桓;呂達仁;陳洪濱;王庚辰;石廣玉;;現代大氣物理學研究進展[J];大氣科學;2003年04期

3 熊興隆;馮帥;蔣立輝;莊子波;;一種新的大氣消光系數邊界值確定方法[J];光電子.激光;2011年11期

4 熊興隆;蔣立輝;馮帥;莊子波;;基于不動點原理的大氣氣溶膠消光系數邊界值確定方法[J];光電子.激光;2012年02期

5 熊興隆;蔣立輝;馮帥;莊子波;馬愈昭;;非線性方程法確定低空探測機載激光雷達消光系數邊界值[J];光電子.激光;2012年07期

6 陳濤;吳德成;劉博;曹開法;王珍珠;伯廣宇;袁林;周軍;;低層大氣中確定氣溶膠后向散射系數邊界值的新方法[J];光學學報;2010年06期

7 范學花;陳洪濱;夏祥鰲;;中國大氣氣溶膠輻射特性參數的觀測與研究進展[J];大氣科學;2013年02期

8 李仕春;華燈鑫;辛文輝;田小雨;張愛;;全光纖轉動拉曼激光雷達光電探測系統(tǒng)設計[J];光電子.激光;2013年05期

9 陶宗明;劉東;魏合理;麻曉敏;史博;聶淼;周軍;王英儉;;三波長激光雷達擬合卷云的粒子形狀[J];光譜學與光譜分析;2013年07期

10 李紅蓮;魏永杰;賈浩;陳文亮;;基于非線性標準差模型的差分光學吸收光譜技術煙氣濃度測量[J];光電子.激光;2013年07期

相關博士學位論文 前1條

1 馬盈盈;基于層次分類與數據融合的星載激光雷達數據反演[D];武漢大學;2010年

相關碩士學位論文 前3條

1 薛峰;多普勒測風激光雷達鑒頻系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

2 張姝;多普勒測風激光雷達鑒頻系統(tǒng)的設計與實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

3 施建中;南京北郊氣溶膠激光雷達探測[D];南京信息工程大學;2013年

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 卞建春;陳洪濱;Holger V銉MEL;段云俊;宣越健;呂達仁;;Intercomparison of Humidity and Temperature Sensors:GTS1, Vaisala RS80, and CFH[J];Advances in Atmospheric Sciences;2011年01期

2 呂達仁;考慮二次散射的激光雷達近似方程與低能見度的激光探測[J];地球物理學報;1982年01期

3 毛敏娟;張寅超;方海濤;戚福弟;邵石生;胡歡陵;周軍;;機載激光雷達對青島及周邊海域的氣溶膠探測[J];地球物理學報;2007年02期

4 袁松,辛雨,周軍;合肥市郊低層大氣的激光雷達探測研究[J];大氣科學;2005年03期

5 閔敏;王普才;宗雪梅;;中國地區(qū)卷云消光后向散射比的星載激光雷達遙感[J];大氣科學;2010年03期

6 鐘志慶;劉博;范愛媛;戚福弟;王珍珠;黃威;岳古明;周軍;;雙波長雙視場米散射激光雷達[J];大氣與環(huán)境光學學報;2008年03期

7 郭金家;閆召愛;吳松華;宋小全;劉智深;;高光譜分辨率激光雷達測量低層大氣溫度[J];光電子.激光;2008年01期

8 汪少林;曹開法;陶宗明;胡順星;魏合理;胡歡陵;王英儉;;水汽紫外拉曼激光雷達分光系統(tǒng)研究[J];光電子.激光;2010年08期

9 郭亮;曾曉東;邢孟道;唐禹;;低脈沖重復頻率合成孔徑激光雷達成像[J];光電子.激光;2011年05期

10 熊興隆;馮帥;蔣立輝;莊子波;;一種新的大氣消光系數邊界值確定方法[J];光電子.激光;2011年11期

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 溫濤;魏急波;馬東堂;;輕霾天氣下大氣多次散射對激光通信的影響[J];激光技術;2007年05期

2 吳振森;張(龍?zhí)?;;高密度箔條云團中的多次散射對RCS的影響[J];電子對抗;1998年01期

3 葉瑞泉;常勝利;蘭勇;賈紅輝;邰學勇;;紫外光非視線大氣傳輸的實驗研究[J];儀器儀表學報;2006年S2期

4 吳先良;三面角反射器多次散射圖形電磁計算(英文)[J];安徽大學學報(自然科學版);2000年03期

5 李穎穎;孫東松;沈法華;周小林;董晶晶;;多次散射的激光雷達消光系數反演方法研究[J];紅外與激光工程;2007年S1期

6 楊虹;楊小麗;;激光在云層信道中傳輸的蒙特卡羅模擬[J];激光雜志;2008年02期

7 張君;鄒軍;王光明;;考慮近區(qū)多重散射的目標RCS圖形電磁算法[J];系統(tǒng)工程與電子技術;2010年05期

8 袁易君;任德明;胡孝勇;;Mie理論遞推公式計算散射相位函數[J];光散射學報;2005年04期

9 程文;李俊山;余寧;馮帆;;紅外輻射在煙幕中的蒙特卡洛模擬[J];紅外技術;2010年11期

10 宋超;徐智勇;汪井源;;非視距多次散射信道仿真分析[J];激光與光電子學進展;2011年07期

相關會議論文 前7條

1 李穎穎;孫東松;沈法華;周小林;董晶晶;;多次散射的激光雷達消光系數反演方法研究[A];2007年先進激光技術發(fā)展與應用研討會論文集[C];2007年

2 龔俊;藍天;劉杰;倪國強;唐義;;LOWTRAN與MODTRAN模型關于大氣紫外傳輸的模擬計算[A];光電技術與系統(tǒng)文選——中國光學學會光電技術專業(yè)委員會成立二十周年暨第十一屆全國光電技術與系統(tǒng)學術會議論文集[C];2005年

3 王春暉;王騏;顧宗山;;激光氣象雷達多次后向散射信號特性分析[A];江蘇、山東、河南、江西、黑龍江五省光學（激光）聯合學術'05年會論文集[C];2005年

4 孫偉順;計科峰;朱俊;粟毅;;典型軍用目標SAR圖像預估[A];第六屆全國信息獲取與處理學術會議論文集（2）[C];2008年

5 陳冬;王江安;康圣;;基于雙次散射近似對稠密介質中激光雷達方程的修正[A];Proceedings of 2010 National Vocational Education of Communications and Information Technology Conference (2010 NVCIC)[C];2010年

6 彭靜;金亞秋;;基于隨機幾何模型的PiSAR圖像中的道路提取[A];第二屆微波遙感技術研討會摘要全集[C];2006年

7 王建瑋;徐婧;吳健;;光通信中散射引起的光脈沖時域特性[A];第九屆全國光電技術學術交流會論文集（下冊）[C];2010年

相關博士學位論文 前6條

1 溫濤;無線激光通信中ATP關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2006年

2 徐豐;全極化合成孔徑雷達的正向與逆向遙感理論[D];復旦大學;2007年

3 劉建斌;霧對激光制導的影響及衛(wèi)星表面光散射研究[D];電子科技大學;2006年

4 陳純毅;無線光通信中的大氣影響機理及抑制技術研究[D];長春理工大學;2009年

5 趙明宇;紫外光通信大氣傳輸特性和調制技術研究[D];北京郵電大學;2013年

6 趙維江;復雜目標雷達截面計算方法研究[D];西安電子科技大學;1999年

相關碩士學位論文 前10條

1 劉佳;復雜目標多次散射問題研究[D];北京航空航天大學;2010年

2 孫立明;衛(wèi)星及航拍圖像的云霧噪聲去除研究[D];哈爾濱工程大學;2006年

3 周波;SAR原始回波模擬相關技術研究[D];電子科技大學;2007年

4 李明;非視距紫外光散射傳輸特性研究[D];西安電子科技大學;2011年

5 秦亞林;復雜結構多次反射和繞射的高頻分析和計算[D];西北工業(yè)大學;2005年

6 陳敏;氣溶膠消光系數空間分布及斜程能見度的激光雷達探測[D];蘇州大學;2006年

7 湯義男;大氣散射對非視距紫外光通信系統(tǒng)性能影響的研究[D];中國科學院研究生院（西安光學精密機械研究所）;2012年

8 熊冰;調頻連續(xù)波激光雷達（FMCW LIDAR）應用于無創(chuàng)血糖檢測的探索研究[D];浙江大學;2011年

9 張石磊;典型激光雷達目標后向光散射特性測試[D];南京理工大學;2012年

10 歐紫娟;基于CATIA建模的雷達引信目標RCS計算及應用[D];南京理工大學;2013年

，

本文編號：2460116