激光雷達(dá)在大氣探測(cè)中以其高探測(cè)靈敏度、高時(shí)間和空間分辨率的特點(diǎn),逐漸成為大氣主動(dòng)遙感的有力工具,基于瑞利散射的激光雷達(dá)大氣溫度廓線探測(cè)以其高信噪比的特點(diǎn)引起了研究員的廣泛關(guān)注。但是通常激光雷達(dá)回波信號(hào)中除去由溫度引起的瑞利散射以外,還存在由壓力引起的布里淵散射,二者混合疊加形成瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜,使得基于瑞利散射的激光雷達(dá)大氣溫度廓線探測(cè)出現(xiàn)困難。目前公認(rèn)描述瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線最好的數(shù)學(xué)模型為S6模型,但是模型不存在解析解,且僅描述瑞利-布里淵散射包絡(luò)光譜整體外部廓線,無法分離由溫度引起的瑞利散射與壓力引起的布里淵散射,降低了大氣參量的反演精度。為提高激光雷達(dá)大氣溫度的絕對(duì)探測(cè)精度,文中采用三個(gè)高斯函數(shù)線性疊加的方式描述瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜外部廓線,且該模型中擁有獨(dú)立的瑞利散射解析與布里淵散射解析式,能夠解耦包絡(luò)譜線中瑞利散射譜線與布里淵散射譜線。模型可以實(shí)現(xiàn)反演氣體的溫度與壓力的功能,通過選取瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線上四個(gè)離散的信息點(diǎn)帶入模型中求解未知參量后,利用得到與溫度相關(guān)的瑞利散射譜線與壓力相關(guān)的布里淵散射譜線分別計(jì)算獲得氣體的溫度值與壓力值。為驗(yàn)證模型在激光雷達(dá)探... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的研究?jī)?nèi)容以及章節(jié)安排
2 瑞利-布里淵散射理論
    2.1 氣體散射特性
    2.2 瑞利-布里淵散射
        2.2.1 瑞利-布里淵散射區(qū)域劃分
        2.2.2 自發(fā)布里淵散射
        2.2.3 S6 模型碰撞模型
    2.3 基于瑞利散射氣體溫度探測(cè)理論
    2.4 本章小結(jié)
3 瑞利-布里淵散射譜線解耦方法
    3.1 建立瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線解耦模型
    3.2 模型分析
    3.3 瑞利-布里淵散射譜線特征參數(shù)反演
    3.4 本章小結(jié)
4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建與優(yōu)化
    4.1 瑞利-布里淵散射譜線實(shí)驗(yàn)探測(cè)系統(tǒng)
        4.1.1 激光器鎖頻
        4.1.2 大氣環(huán)境模型散射池
        4.1.3 基于掃描式固體腔Fabry-Perot干涉儀的分光系統(tǒng)
        4.1.4 散射信號(hào)數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)
    4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可行性驗(yàn)證
    4.3 本章小結(jié)
5 空氣瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線探測(cè)及譜線解耦
    5.1 空氣瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線探測(cè)
        5.1.1 恒定壓力不同溫度狀態(tài)下空氣瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線探測(cè)
        5.1.2 恒定溫度不同壓力狀態(tài)下空氣瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線探測(cè)
    5.2 抑制空氣瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線殘余Mie散射
    5.3 瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線解耦
        5.3.1 空氣分子溫度與壓力反演
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)瑞利-布里淵散射包絡(luò)譜線解耦
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差分析
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于激光散射的海水溫度遙感技術(shù)研究[D]. 任秀云.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]三視場(chǎng)恒星識(shí)別天文導(dǎo)航方法研究[D]. 王昊京.中國科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2012



本文編號(hào)：3731864