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第七届亚洲气溶胶会议

作者： Chenbo Xie Bangxin Wang Fudi Qi Zhiqing Zhong Zhenzhu Wang guangyu bo and dong liu key laboratory of atmospheric composition and optical radiation Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics Chinese Academy of Sciences P.O. box 1125 Hefei Anhui 230031 China

The Polarization-Raman-Mie Lidar （PRML） developed for Chinese Academy of Meteorological Sciences is introduced. The PRML lidar have the three detection channels for detecting the Raman scattering signal, the parallel and perpendicular polarization signals of aerosol and cloud, simultaneously. The use of Raman scattering is a well established method to determine the vertical profile of the aerosol and cloud extinction and backscatter coefficients independently, resulting in a dramatic reduction to the associated uncertainties than the traditional Mie scattering lidar observation. Another advantage of Raman scattering detection is to provide the lidar ratio of aerosol and cloud, which is an important parameter for characterizing microphysical properties of them. The parallel and perpendicular polarization signals are useful indicator of nonspehricity for identifying ice clouds and dust layers. For convenience, the PRML lidar is specially designed to be a compact, turn-key and unattended one-box instrument that are rugged, run from a standard AC power outlet. No specialist knowledge is required for installation and maintenance and the software provides real-time data processing. The PRML lidar can be operated in a continuous mode through a window on the roof of the observation room, regardless of weather. It’s very useful to monitor the spatial and temporal properties of aerosols and clouds.

关键词： Polarization Lidar Raman Lidar Aerosol Cloud

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IPDA激光雷达数据反演快速精确优化算法

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光谱学与光谱分析 2018年第4期38卷 1014-1018页

作者：马晖刘东李文峰廖鹤谢晨波王珍珠王邦新黄见王英俭中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 上海卫星工程研究所上海200240

研究了积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达中采用洛伦兹线型代替伏格特线型对机载平台探测CO_2柱浓度精度的影响。建立仿真模型,讨论两种线型在数据反演中对温度和气压的敏感性,以及探测相对误差变化随飞行高度的变化。结果表明:伏格特和... 详细信息

研究了积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达中采用洛伦兹线型代替伏格特线型对机载平台探测CO_2柱浓度精度的影响。建立仿真模型,讨论两种线型在数据反演中对温度和气压的敏感性,以及探测相对误差变化随飞行高度的变化。结果表明:伏格特和洛伦兹线型得到的吸收截面,温度和气压敏感性,相对随机误差分别为0.860%,-0.703%和0.224%,基本没有差别,但是洛伦兹线型可以有效地提高光谱参数计算效率。机载IPDA激光雷达采用洛伦兹线型可以快速高精度反演飞行路径上CO_2柱浓度,降低了对系统计算能力的要求,有助于实现在飞期间数据实时反演和分析,以及实施针对突发事件的飞行规划,同时也有助于进一步实现机载激光雷达系统的小型化和集成化。

关键词： IPDA CO2 激光雷达光谱计算

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研究星载IPDA激光雷达探测CO_2光谱纯度

引用

中国环境科学 2018年第11期38卷 4010-4016页

作者：马晖邓迁刘东谭敏徐继伟谢晨波王珍珠王邦新黄见王英俭中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学研究生院科学岛分院安徽合肥230026

光谱纯度是积分路径差分吸收激光雷达最重要的系统参数之一,光谱纯度直接影响CO_2数据的探测精度.在模式研究中要求输入观测的CO_2数据误差小于1×10^(-6),对激光器光谱纯度参数设计提出很高要求.本文采用有效吸收截面分析探测反演误差... 详细信息

光谱纯度是积分路径差分吸收激光雷达最重要的系统参数之一,光谱纯度直接影响CO_2数据的探测精度.在模式研究中要求输入观测的CO_2数据误差小于1×10^(-6),对激光器光谱纯度参数设计提出很高要求.本文采用有效吸收截面分析探测反演误差的方法,研究了由光谱纯度带来的CO_2柱浓度探测误差,并基于窄带滤波器对光谱不纯能量的抑制作用,对不同带宽的窄带滤波器进行选择和分析,从而达到降低对光谱纯度的要求,提升探测精度的目的,最后讨论了由于窄带滤波器造成的能量衰减所对随机误差的影响.结果表明:当光谱纯度为99.9%,窄带滤波器带宽1GHz,透射率为0.86,脉冲能量为100mJ时CO_2探测的系统误差小于0.084×10^(-6),随机误差小于0.02×10^(-6),满足探测精度要求.

关键词：激光雷达光谱纯度 IPDA 误差分析

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