Ειδικό θέμα | Εφαρμογή της τεχνολογίας LIDAR στην ατμοσφαιρική ανίχνευση

Ατμοσφαιρικός Lidar

Η ατμοσφαιρική Lidar είναι μια εφαρμογή ειδική για το LIDAR, η οποία χρησιμοποιεί την αλληλεπίδραση του φωτός λέιζερ με ατμοσφαιρικά συστατικά για ανίχνευση. Ένα ραντάρ με λέιζερ ως πηγή φωτός, φωτοανιχνευτή ως συσκευή λήψης και οπτικό τηλεσκόπιο ως κεραία. Η αρχή λειτουργίας της παρακολούθησης της LIDAR της ατμόσφαιρας περιβάλλοντος είναι: το λέιζερ εκπέμπει παλμούς λέιζερ και παράγει σήματα backscatters μετά από αλληλεπίδραση με αερολύματα και διάφορα συστατικά στην ατμόσφαιρα. Οι ανιχνευτές στο σύστημα λαμβάνουν σήματα ηχούς και επεξεργάζονται και αναλύουν τα. Προκειμένου να ληφθούν τα απαιτούμενα ατμοσφαιρικά φυσικά στοιχεία.

Ως ανάντη συνιστώσα του Lidar, το λέιζερ είναι ένα σημαντικό μέρος του Lidar. Η απόδοση, το κόστος και η αξιοπιστία των προϊόντων LIDAR συνδέονται στενά με την απόδοση, το κόστος και την αξιοπιστία των λέιζερ. Υπάρχουν πολλοί τύποι λέιζερ με διαφορετικές παραμέτρους και παραστάσεις. Ποιο λέιζερ για να επιλέξει ως πηγή ακτινοβολίας ραντάρ συχνά πρέπει να λαμβάνεται υπόψη σε συνδυασμό με διάφορους παράγοντες, όπως: μήκος κύματος, χαρακτηριστικά ατμοσφαιρικής μετάδοσης, απαιτήσεις ενέργειας και ισχύος μονής παλμών, όγκος και αξιοπιστία. σεξ και ούτω καθεξής.

Η τεχνολογία LIDAR που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των ατμοσφαιρικών σωματιδίων είναι κυρίως η τεχνολογία ανίχνευσης σκέδασης μετρητή και η τεχνολογία ανίχνευσης πόλωσης. Το LIDAR χρησιμοποιώντας αυτές τις δύο τεχνολογίες ονομάζεται μετρητής σκέδασης LIDAR και LIDAR αντίστοιχα. Τα σήματα ηχώ που λαμβάνονται από αυτούς τους δύο τύπους Lidar είναι σήματα ελαστικής σκέδασης, δηλαδή το μήκος κύματος της ατμοσφαιρικής οπίσθιας οχώ είναι το ίδιο με αυτό του εκπεμπόμενου παλμού λέιζερ και το ύψος ανίχνευσης είναι περίπου 0-20 χλμ.
Το LIDAR με τη διάσπαση του μετρητή χρησιμοποιεί κυρίως το σήμα ηχούς οπίσθιας κατάρρευσης του ατμοσφαιρικού αερολύματος για την ανίχνευση της κατανομής του συντελεστή της εξαφάνισης ή του συντελεστή οπισθοπορείας. Με την επίλυση της εξίσωσης LIDAR του μετρητή, μπορούν να ανακτηθούν οι συντελεστές εξαφάνισης των σωματιδίων ατμοσφαιρικού αεροζόλ και των σωματιδίων σύννεφων σε αντίστοιχα ύψη.
Η πόλωση LIDAR είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για τη μελέτη της μορφολογίας των ατμοσφαιρικών μη σφαιρικών σωματιδίων όπως τα σύννεφα Cirrus και τα αερολύματα σκόνης ανιχνεύοντας την αναλογία αποπόλωσης του οπίσθιου φωτός μη σφαιρικών σωματιδίων για να μελετήσουν τη μορφολογία τους. Ταυτόχρονα, το Polarized Lidar έχει επίσης τη λειτουργία του γενικού μετρητή διασποράς του μετρητή, η οποία μπορεί να χρησιμοποιήσει το παράλληλο συστατικό του ανιχνευμένου ατμοσφαιρικού φωτός για να ανακτήσει το κατακόρυφο προφίλ του συντελεστή εξαφάνισης του κίρρου και της ατμοσφαιρικής αεροσυζητικής και του οπτικού πάχους του ατμοσφαιρικού αεροζόλ.