近年來(lái),全國(guó)霧霾和臭氧污染增加,激光雷達(dá)技術(shù)也已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于對(duì)氣溶膠和臭氧的監(jiān)測(cè)。然而,對(duì)于氣候預(yù)測(cè)、大氣模式的檢驗(yàn)以及區(qū)域傳輸?shù)倪^(guò)程分析,僅有局地的氣溶膠及臭氧信息往往是不夠的。因此,在國(guó)內(nèi)一些新的地基激光雷達(dá)網(wǎng)已應(yīng)用到對(duì)顆粒物及臭氧在區(qū)域傳輸問(wèn)題上的研究。然而,由于這些新的激光雷達(dá)觀測(cè)網(wǎng)的應(yīng)用時(shí)間短,目前暫時(shí)沒(méi)有形成可供參考的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而且每個(gè)制造商的設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)規(guī)格等都不統(tǒng)一,同一廠家在設(shè)備的裝調(diào)過(guò)程中也存在些微的不同,從而導(dǎo)致整體的數(shù)據(jù)質(zhì)量不齊。同時(shí)又由于激光雷達(dá)系統(tǒng)本身的復(fù)雜性,影響激光雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素也就多種多樣,而對(duì)造成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的各種故障源,目前還沒(méi)有建立統(tǒng)一、有效的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制體系來(lái)對(duì)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制,而數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞直接影響著雷達(dá)數(shù)據(jù)在各種業(yè)務(wù)應(yīng)用中的有效率及準(zhǔn)確率。與此同時(shí),受工作環(huán)境、配件質(zhì)量等因素的影響,硬件故障也是難以避免的。當(dāng)雷達(dá)出現(xiàn)硬件故障時(shí),會(huì)直接導(dǎo)致回波形態(tài)、回波強(qiáng)度的異常,嚴(yán)重的甚至?xí)斐稍O(shè)備的停機(jī)。這種情況的出現(xiàn),對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響也非常的大,而數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是對(duì)激光雷達(dá)業(yè)務(wù)進(jìn)行推廣及深入研究的根本保障。因此,為了整體上提高激光雷達(dá)數(shù)據(jù)的... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：130 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２差分吸收激光雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖??激光器發(fā)射出特定波長(zhǎng)的激光，該激光通過(guò)泵浦拉曼管

?第二章激光雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響因素???第二章激光雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)置影響因素??在對(duì)激光雷達(dá)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種業(yè)務(wù)運(yùn)用之前，有必要首先檢查所獲取的激??光雷達(dá)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，并糾正或刪除錯(cuò)誤的觀測(cè)數(shù)據(jù)。而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制的過(guò)??程也就是對(duì)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)進(jìn)行糾正或刪除的過(guò)程。??由于激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，從而導(dǎo)致了影響激光雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素也就??多種多樣，主要包括光機(jī)結(jié)構(gòu)、電子學(xué)干擾、反演方法的不確定性等。當(dāng)激光雷??達(dá)的硬件部分出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，如光源老化，光學(xué)原件積灰、老化、損傷，光路失調(diào)，??也會(huì)對(duì)激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)質(zhì)量造成不同程度的影響。激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)質(zhì)量也極易受??外界環(huán)境的影響，如：雨雪天氣、多層厚云以及重污染天氣。這些不同類型的影??響因素，都會(huì)對(duì)激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)質(zhì)量造成影響，最終都會(huì)導(dǎo)致回波信號(hào)的信噪比??變差。下圖２．?１為影響激光雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量的要素：??激光雷達(dá)數(shù)據(jù)廟屋影響要累??Ｉ￣￣＇?Ｉ?ｉ?Ｉ?￣￣￣１??光ＡＵＳ構(gòu)?電子學(xué)橫塊硬件?外界環(huán)境?教據(jù)反ｉＳ??幾曬子?±ａ?請(qǐng)多釀條ｆｆｇａｇｇ??，ｗ區(qū)?下超?■法避在?徹物理持性滅漘楚??１?ｇａｇ?Ｍ＇ｉｌＴ．ｌ＇ｌｌＥ?匱兒?？少聞步?Ｂｐｐｍ２．５Ｒ?線??ＢｊｇｉＨ?馬強(qiáng)?丨―吟喝輕巧臃賽??＿光芋效軍?＊３天氣倍強(qiáng)??數(shù)薄比?４場(chǎng)Ｔ＾ｒｓｆ＾強(qiáng)?結(jié)合水汽ａ達(dá)??最大簡(jiǎn)距離?結(jié)會(huì)數(shù)僵＊式??過(guò)渡區(qū)?更換設(shè)Ｓ５２調(diào)節(jié)??保證時(shí)司分辨軍前提下??圖２．１激光雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響要素??２．１光機(jī)結(jié)構(gòu)的影響??下圖２．２為激光雷達(dá)接收到的后向散射回波信號(hào)特征曲線圖：??－２０－??

?第二章激光雷達(dá)數(shù)據(jù)質(zhì)量影響因素???２００??ｙ雜散光??１５０?－??卜：??０?２００?４００?６００?８００?１０００?１２００?１４００?１６００?１８００?２０００??????Ｈｅｉｇｈｔ（ｍ）??盲過(guò)渡區(qū)??圖２．２激光雷達(dá)回波信號(hào)??對(duì)于光機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)講，有效探測(cè)距離的最低高度受到收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)所影??響。換句話說(shuō)，可以通過(guò)改變系統(tǒng)的幾何重疊因子曲線來(lái)保證信噪比，盡可能的??減少過(guò)渡區(qū)域和盲區(qū)，以便接收到更多的有效信號(hào)。??（１）影響幾何重疊因子的參數(shù)??激光雷達(dá)的幾何重疊曲線主要受到接收視場(chǎng)角ｅｆ以及激光發(fā)射光軸和接收??望遠(yuǎn)鏡光軸之間的距離ｄ。的影響。下圖２．?３、２．?４分別表示的是不同視場(chǎng)角＼及??不同光發(fā)射光軸和不同的接收望遠(yuǎn)鏡光軸之間的距離ｄ。對(duì)幾何重疊因子的影??響：??１．０?－?．＿，???．［；；；［ｊ??占?０－６?｜??ｄｒ?＝?Ｏ．＾ｍｒ＾ｊｄ??０ｈ?（?／??ｄｒ?＝?１■各?ｍｒ＆ｄ??運(yùn)?０＿４＿?Ｊ?／??Ｏｒ?＝?２．＾ｍｘ－＆ｄ??、：１／??０?２０００?４０００?６０００?８０００??ＨｅｌｇｈｉＯｖＯ??圖２．３不同接收視場(chǎng)角ｌ對(duì)激光雷達(dá)幾何重疊因子的影響??－２１－??

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3051405