LEO-LEO红外激光掩星CO2浓度测量技术研究

作     者：李文冬 刘继桥 朱亚丹 陈卫标 Li Wendong;Liu Jiqiao;Zhu Yadan;Chen Weibiao

作者机构：中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2019年第46卷第8期

页      面：255-261页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070601[理学-气象学] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFF0104605) 民用航天预研项目(D040103) 

主　　题：遥感 红外激光掩星 主动探测 二氧化碳浓度廓线 性能仿真 

摘      要：利用基于近地轨道(LEO)卫星组网的红外激光掩星(LIO)技术,可对地球大气温室气体垂直廓线进行主动探测,为全球温室气体浓度廓线的测量提供新手段。介绍了基于LIO技术的大气温室气体浓度廓线的测量原理,针对最主要的温室气体CO2建立了LIO信号链路模型,通过仿真分析了工作波数对CO2探测精度的影响,并基于误差最小的仿真结果对CO2探测波数进行优化选择。采用所选波数对LIO技术的探测性能进行分析,最终得到可用于CO2浓度廓线探测的波数为4771.6215 cm^-1和4772.0240 cm^-1。在5~35 km高度的有效探测范围内,实现了0.6~1.4 km的垂直分辨率,CO2浓度探测的相对随机误差小于0.8%,最小相对随机误差(0.229%)出现在10 km处。研究结果为星载LIO大气探测系统原理样机的设计提供了重要参考。