機載大氣探測激光雷達的研制及大氣氣溶膠的探測研究.pdf

1、本文主要分兩個部分。 第一部分主要講述了兩個內容：一是大氣邊界層研究的意義，介紹了目前用于邊界層研究的各種方法以及用激光雷達研究邊界層的狀況；二是研制機載激光雷達的意義以及目前國內外機載激光雷達的研究狀況。 第二部分為本文所做的研究工作，包含四部分內容。 (一)機載大氣探測激光雷達的研制通過大氣回波信號和信噪比的模擬計算，確定了機載大氣探測激光雷達的主要技術參數(shù)；在詳細敘述和探討了機載大氣探測激光雷達總體結構和各

2、單元結構、數(shù)據(jù)處理和反演方法的同時，總結了在系統(tǒng)研制中使用的關鍵技術；通過對該激光雷達探測性能的評估測定和青島地區(qū)大氣探測實驗，表明研制的機載大氣探測激光雷達工作正常，滿足預先設定的探測指標。 (二)青島地區(qū)及周邊海域的機載激光雷達大氣探測實驗。 研制的機載大氣探測激光雷達裝載在CMS-3807飛機上，于2005年11月7日至11日期間在青島地區(qū)及周邊海域上空進行了兩次飛行探測。此次實驗實現(xiàn)了兩個目的：一是驗證研制該機載

3、激光雷達所采用的設計方案和關鍵技術是合適的，數(shù)據(jù)處理和反演方法切實可行；二是為即將在國家重大科技基礎設施建設項目《航空遙感系統(tǒng)》中承擔研制的機載雙波長偏振激光雷達作技術上的儲備。同時獲得了青島地區(qū)及周邊海域大氣氣溶膠光學性質的二維空間分布特征。分析了下墊面、地形、地面氣象要素、天氣過程等對大氣氣溶膠分布及邊界層結構產(chǎn)生的影響。 (三)氣象激光雷達的城市邊界層探測“城市邊界層聯(lián)合觀測實驗”項目于2005年7月17日至7月31日和2

4、006年2月18日至3月6日兩次在南京進行了夏、冬季節(jié)城市邊界層聯(lián)合觀測實驗。 本文通過分析實驗期間氣象激光雷達的探測數(shù)據(jù)，得到了南京市區(qū)夏、冬兩季大氣邊界層結構日變化特征及它們的差異。對城市、郊區(qū)邊界層日變化規(guī)律進行了對比，發(fā)現(xiàn)市區(qū)和郊區(qū)邊界層日變化特征也有所差別；同時結合無電線探空儀和大氣輻射探測數(shù)據(jù)，初步分析了云對城市邊界層及夾卷層的反饋作用。 (四)激光雷達回波信號的小波去噪結合可移動式雙波長米散射激光雷達探測的