散射能见度仪接收器视场角对测量的影响

散射式能见度仪一般通过透镜限制接收器的视场角,接收光束成张角较大的锥形,测量角度具有不确定性,不符合严格的角散射系数定义.文中提出了使用透镜和阶跃光纤组合方式限制接收器视场角,接收光束为测量角度的入射平行光束,符合严格的角散射系数定义.使用TDA-4B气溶胶发生器产生6种浓度的气溶胶粒子,粒子直径不随浓度变化,对每一种浓度的粒子同时使用透镜和透镜加光纤组合两种限制接收器视场角的方式进行角散射系数的测量实验.通过实验得出,在单分散系条件下接收器的视场角偏大会导致角散射系数测量结果偏大,而通过Koschmieder定律计算得出能见度值会偏小.     

半导体激光雷达的斜程能见度测量方法

针对雾天或多云天气等不均匀大气中斜程能见度难以测量的问题,提出了利用905 nm半导体激光雷达探测大气斜程及水平能见度的方法,能够探测50～2 000 m能见度范围.介绍了半导体激光雷达的系统结构,利用激光雷达测量大气能见度的原理,探测大气斜程平均能见度值.详细阐述了一种稳定的通过大气消光系数反演能见度的迭代算法,可实现迭代边界值最大距离的自动化选取,提高了迭代结果的可靠性.通过模拟计算,对该迭代方法的精度进行了评估.结果显示:50、200、800、2 000 m的能见度,迭代精度分别为33%,2%,0.1%,0.3%,由于采样点少导致极低能见度的迭代精度较低.     

海底激光雷达悬浮颗粒粒径分布反演方法的研究

在激光雷达海洋探测技术中,为了实时监测海水中悬浮颗粒物粒径分布,需要对激光雷达接收信号进行处理和反演计算。根据Mie散射理论,用聚苯乙烯粒子作为研究样本,取三种不同粒径的聚苯乙烯粒子,分别配制不同浓度的溶液、测量了不同散射角、不同光波长下的散射系数随浓度的变化关系。测量结果表明:在散射角为15°,光波长范围为450 nm~700 nm时,散射系数与浓度具有很好的单调递增性;对1∶1∶1 的三种粒径聚苯乙烯溶液进行了测量,结果说明混合物散射系数与同种浓度下三种单粒径的散射系数之和基本一致,具有很强的线性相关性;通过实验与理论比较,在适合波段内,反演误差小,反演精度较高。     

同源双光路能见度仪的光斑提取算法研究

同源双光路能见度仪是一种基于数字摄像法的能见度仪,光斑提取算法是其能见度反演算法中的关键环节之一。从光斑成像的物理原理出发,提出了两种光斑提取算法。实验证明,即使没有图像预处理和数据后处理,其结果也和Vaisala LT31的结果具有很好的一致性。在确定上述两种方法中涉及的参数时,引入加权均方误差参量作为确定参数时的代价函数,该参量相对于其他参量有更好的效果,同时本参量还可以作为评价能见度结果的辅助指标。     

基于角反射器的单端透射式能见度仪的研究

大气水平能见度是交通运输等领域的重要气象要素之一。基于透射式水平能见度的测量原理,提出采用角反射器的单端透射式能见度测量方案。该系统的发射器和接收器组合一体,便于光路校准,光路往返增加了水平气柱样本长度,扩大了能见度测量范围。利用锁相放大技术抑制噪声有效提高能见度测量精度,测试结果得出,锁相放大电路测量大气透过率与实际值的相关系数达0.9998。最后给出大气能见度实测结果,定量计算显示,与国外能见度仪的测量结果相关系数R为0.9904。     

便携式激光雷达能见度仪的研制

介绍了正在研制的用于较低能见度测量的便携式激光雷达能见度仪,给出了用能见度仪测量斜程能见度的测量原理,并分析了大气气溶胶消光后向散射比对能见度测量的影响。详细描述了便携式激光雷达能见度仪的系统结构和时序控制。便携式激光雷达能见度仪具有体积小,结构紧凑的特点,可用于机场等地斜程能见度的准确测量。     

跑道能见度的激光探测

本文简要介绍了跑道能见度激光探测仪的工作原理和基本结构，讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法。     

一种透射式跑道能见度激光测量仪研究

介绍了一种利用激光测量跑道水平及斜视能见度的原理与方法。通过合作目标的使用,使得能够较简单地实现对斜视能见度的测量且大幅度地提高了仪器回波信号的幅度与灵敏度,并由此确定了仪器可选用PIN光电二极管作光电转换器件;通过透射率标尺的引入,改善了仪器对能见度测量的相对误差曲线,提高了能见度、尤其是低能见度的测量精度。能见度的测量精度优于12%。     

基于BP 神经网络的能见度估测研究

利用安徽省高速公路能见度观测站网的分钟能见度及温湿风资料, 在全面分析能见度与各个气象要素相关 性的基础上, 重点探讨了高速公路能见度的短时预测模型。应用 BP 神经网络, 以湿度、温度、平均风速、瞬时风速、 极大风速作为 BP 神经网络输入层, 输出层为能见度, 结果表明整体试验数据偏差在可接受范围内。采用顺序试验样 本时, 相对误差在 20% 以内的占总试验次数的 68.6%; 在随机样本各次试验中, BP 网络模拟输出与检验样本的相关性 较好, 相关系数在 0.6∼0.8 之间; 低能见度随机样本试验结果表明, 模型输出值与样本值均方根误差集中在 700∼850 m 之间, 变化幅度不大, 说明神经网络算法具有较高的稳定性。     

激光后向散射式能见度测试精度及误差分析

采用自行研制的后向散射式能见度测量仪进行能见度测试,基于长期的实验数据对多种大气条件下的测量误差进行分析。通过对散射理论的研究和对测量仪进行实验分析,提出了后向式能见度测量仪原理和结构上产生误差的原因。     

基于视频图像的能见度计算方法研究

为了更加方便快捷地获取能见度并且实现对能见度的长期观测,基于暗通道先验的理论基础对于视频图像的能见度提取方法进行了分析和研究.通过对观测获得的全天不同时刻的目标图像进行亮度分析从而得到对应的大气透过率和能见度,并进一步将能见度提取结果与相同条件下实测激光雷达能见度数据进行了对比.研究结果表明,提取的能见度结果与实测数据...     

基于纹理特征的能见度测量时段区分方法

为了进行能见度的数字摄像法测量,提出了基于纹理特征的能见度昼夜时段区分方法。从直方图分析中得到的纹理参数,包括灰度均值、方差、熵和扭曲度,均能反映出两类图像所特有的纹理特征。通过对纹理参数的统计分析,能够准确得到能见度测量的白天和夜间时段。将该方法用软件编程实现,表明该方法准确、可靠,为数字摄像法测量能见度的进一步研究奠定了基础。     

激光后向散射式能见度测量仪的理论分析与实现

文章采用后向散射能见度测量法,通过测量激光在大气传输过程中产生的后向散射信号,计算大气的消光系数,从而得出大气能见度值,从硬件和软件上设计,并进行了实验.     

利用近场、远场激光后向散射反演能见度的新算法

报道了一种综合激光近场回波修正信号与远场信号计算大气均值消光系数并反演大气能见度的新算法.该算法与传统的仅利用远场信息计算大气能见度的方法相比,利用了更多高信噪比信息并提供了传统算法所不能提供的近场信息.利用此算法,自行研制便携式激光后向散射大气能见度测量仪样机一套,通过大量外场试验证明了该算法的有效性及可靠性.     

大气能见度对激光警戒系统作用范围的影响

运用米氏散射理论,计算了大气能见度分别为23、10和6千米,湿度为75％的都市郊区低空条件下,垂直于光轴的截面内直射光束的辐照度分布和大气散射光的最大辐照度分布,得到了合理的结果。     

微脉冲激光雷达测量大气水平能见度

为了改进乃至革新大气能见度的探测技术,探索新型、快速、准确测量大气能见度的方法,采用自行研制的能见度微脉冲激光雷达,进行了水平大气能见度测量实验,并同已经商品化的能见度仪NQ-1进行了同步对比测量。实验结果表明,在水平能见度较差时,微脉冲激光雷达和能见度仪具有很高的相关性,相关系数达到了0.88;在水平能见度较好的时候,相关系数保持在0.73以上。说明能见度微脉冲激光雷达系统可以应用于大气能见度的探测。     

双通道分光式表面色显微测量方法研究

提出了一种用于颜色产品微面积精细颜色测量、采用双通道测色分光系统的软硬件模型，给出了测量原理、实验装置和测量结果。该系统结构简单、色分辨率高，测量光谱范围为可见区，光谱分辨率为10nm，能进行较暗物体和荧光物体的微面积精细颜色测量，并能给出各种标准照明体和各种色度系统下的色度参数。