發(fā)布時間：2021-02-02 02:43

　　大氣能見度是大氣物理的重要參量,也是大氣污染的重要因子,反映了大氣層的穩(wěn)定程度。尤其是斜程能見度是航空運輸中的重要影響因素,它的精確探測對機場飛機安全起落有著重要的影響意義。傳統(tǒng)的斜程能見度探測技術(shù)存在一定的反演缺陷,忽略了斜程路徑中大氣發(fā)光的影響。本論文以激光雷達為主要探測手段,結(jié)合太陽光度計、能見度儀和粒譜儀等主被動探測手段,實現(xiàn)對大氣氣溶膠光學參量、微物理參量和散射參量的反演與校正融合,為解決斜程能見度精確探測中大氣發(fā)光亮度的研究提供技術(shù)和數(shù)據(jù)支持。首先,設(shè)計并搭建了一套多波長全天時米-拉曼激光雷達氣溶膠精細探測系統(tǒng),完成了 4通道高光譜分辨率高性能分光系統(tǒng)的設(shè)計和分光性能測試。垂直探測和掃描探測實驗表明了該系統(tǒng)可成功實現(xiàn)全天時多角度氣溶膠的有效探測。其次,開展了大氣氣溶膠光學參量的精細反演與融合校正技術(shù)研究。利用小波閾值去噪技術(shù)和盲區(qū)校正技術(shù)實現(xiàn)了對大氣氣溶膠消光系數(shù)的校正反演,獲得了準確的大氣氣溶膠消光系數(shù)廓線和后向散射系數(shù)廓線。利用氣溶膠標高和能見度儀計算得到了整層大氣氣溶膠光學厚度,與太陽光度計得到的光學厚度具有高的正相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)達到0.99）,最大相對誤差小于16.... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：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)外研究進展
        1.2.1 能見度研究進展
        1.2.2 激光雷達大氣氣溶膠探測技術(shù)研究進展
        1.2.3 大氣氣溶膠微物理特性研究進展
        1.2.4 大氣氣溶膠散射特性研究進展
    1.3 論文主要工作
2 用于斜程能見度的大氣氣溶膠探測技術(shù)綜述
    2.1 引言
    2.2 斜程能見度探測原理
    2.3 激光雷達探測大氣氣溶膠原理
        2.3.1 激光與大氣物質(zhì)相互作用
        2.3.2 大氣氣溶膠光學參量激光雷達探測原理
    2.4 太陽光度計反演氣溶膠參量原理
        2.4.1 太陽光度計工作原理
        2.4.2 太陽光度計反演大氣氣溶膠光學參量原理
        2.4.3 太陽光度計反演大氣氣溶膠微物理參量原理
    2.5 能見度儀探測大氣氣溶膠原理
    2.6 米散射理論
    2.7 本章小結(jié)
3 全天時掃描米-拉曼激光雷達氣溶膠精細探測系統(tǒng)設(shè)計及搭建
    3.1 引言
    3.2 全天時大氣氣溶膠米-拉曼激光雷達系統(tǒng)構(gòu)成
        3.2.1 激光發(fā)射系統(tǒng)
        3.2.2 激光雷達接收系統(tǒng)
        3.2.3 激光雷達光電接收系統(tǒng)
    3.3 激光雷達掃描功能設(shè)計與實現(xiàn)
    3.4 分光系統(tǒng)的設(shè)計與驗證
        3.4.1 分光系統(tǒng)設(shè)計
        3.4.2 系統(tǒng)的光譜性能測試
    3.5 大氣氣溶膠激光雷達系統(tǒng)初步實驗探測
        3.5.1 垂直探測實驗驗證
        3.5.2 掃描探測實驗驗證
    3.6 本章小結(jié)
4 大氣氣溶膠光學特性反演與校正
    4.1 引言
    4.2 大氣回波信號的小波閾值去噪
        4.2.1 小波閾值去噪原理
        4.2.2 小波閾值去噪過程
        4.2.3 小波閾值去噪實例
    4.3 大氣氣溶膠光學參量的校正與反演分析
        4.3.1 幾何重疊因子
        4.3.2 盲區(qū)校正
        4.3.3 大氣氣溶膠消光系數(shù)和后向散射系數(shù)反演實例
    4.4 整層大氣氣溶膠光學厚度多手段反演與融合分析
        4.4.1 大氣氣溶膠標高的多手段反演
        4.4.2 整層氣溶膠光學厚度的多手段反演
    4.5 本章小結(jié)
5 氣溶膠散射特性的反演與融合分析
    5.1 引言
    5.2 大氣氣溶膠散射特性理論基礎(chǔ)
    5.3 大氣氣溶膠微物理特性的反演
        5.3.1 大氣氣溶膠體積譜反演原理
        5.3.2 算法數(shù)值仿真
        5.3.3 多手段實測體積譜反演與融合分析
    5.4 大氣氣溶膠散射特性的反演
        5.4.1 粒子散射特性的仿真與分析
        5.4.2 散射特性反演實例
        5.4.3 散射特性反演結(jié)果驗證
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間主要研究成果



本文編號：3013899