Temat specjalny | Zastosowanie technologii LIDAR w wykrywaniu atmosferycznym

Atmosferyczny lidar

Atmosferyczny Lidar jest aplikacją specyficzną dla Lidar, która wykorzystuje interakcję światła laserowego z komponentami atmosferycznymi do wykrywania. Radar z laserem jako źródłem światła, fotodetektor jako urządzenie odbierające i teleskop optyczny jako antena. Zasada robocza monitorowania atmosfery otoczenia jest: laser emituje impulsy laserowe i generuje sygnały rozproszenia wstecznego po interakcji z aerozolami i różnymi komponentami w atmosferze. Detektory w systemie odbierają sygnały ECHO oraz przetwarzają je i analizują. W celu uzyskania wymaganych elementów fizycznych atmosferycznych.

Jako składnik lidaru, laser jest ważną częścią Lidar. Wydajność, koszt i niezawodność produktów Lidar są ściśle związane z wydajnością, kosztami i niezawodnością laserów. Istnieje wiele rodzajów laserów o różnych parametrach i wydajności. Który laser do wyboru jako źródła promieniowania radarowego często należy rozważyć w połączeniu z różnymi czynnikami, takimi jak: długość fali, charakterystyka transmisji atmosferycznej, wymagania dotyczące energii/mocy pojedynczego impulsu, objętość i niezawodność. seks i tak dalej.

Technologia Lidar stosowana do wykrywania cząstek atmosferycznych jest głównie technologia wykrywania rozpraszania miernika i technologia wykrywania polaryzacji. Lidar przy użyciu tych dwóch technologii nazywany jest odpowiednio lidarem rozpraszania licznika i lidar polaryzacji. Sygnały ECHO otrzymane przez te dwa rodzaje lidar to elastyczne sygnały rozpraszania, to znaczy długość fali echa atmosferycznego rozproszenia wstecznego jest taka sama jak w przypadku emitowanego impulsu laserowego, a wysokość wykrywania wynosi około 0-20 km.
Wprzedzający miernik lidar wykorzystuje głównie sygnał echa rozpraszającego wsteczną atmosferycznego aerozolu do wykrycia rozkładu jego współczynnika ekstynkcji lub współczynnika rozpraszania wstecznego. Rozwiązując równanie lidarowe rozpraszania licznika, można pobrać współczynniki ekstynkcji atmosferycznych cząstek aerozolu i cząstek chmury na odpowiednich wysokościach.
Lidar polaryzacji jest skutecznym narzędziem do badania morfologii atmosferycznych nieferycznych cząstek, takich jak chmury Cirrus i aerozole pyłu poprzez wykrycie stosunku depolaryzacji światła rozproszonego wstecznego nieferycznych cząstek w celu zbadania ich morfologii. Jednocześnie spolaryzowany lidar ma również funkcję ogólnego lidar rozpraszania miernika, który może wykorzystywać równoległy komponent wykrytych atmosferycznych światła rozproszenia wstecznego w celu odzyskania pionowego profilu Cirrus i atmosferycznego współczynnika ekstynkcji aerozolu oraz grubości optycznej aerozolu atmosferycznego.