摘要：为了提高多旋翼无人机气象探测的准确度,基于CFD方法对偶数桨旋翼无人机的流场进行分析,比较了不同旋翼数和不同旋翼间距离的无人机的流场,分析了流场的特点;同时,结合大气探测设备对温湿度、气体浓度及颗粒物浓度测量的基本原理,分析了多旋翼无人机扰流场对探测设备测量精度的影响及其原因;由此确定了进行大气探测的多旋翼无人机尽量根据情况选择旋翼数较多、翼间距较大的机型,探测设备安装位置应当靠近无人机中心轴靠近旋翼旋转平面处的相对静风区,经实验对比,通过优化可以有效减小测量的误差;并提出可利用多旋翼无人机流场特点设计多旋翼无人机专用探测设备的构想。

摘要：偏振探测系统定标对于大气探测有着重要意义,是基于偏振探测的大气参数高精度反演的必要基础。中科院安徽光机所研制了星载大气同步校正仪的航空样机,它是一种多光谱偏振探测设备。利用该仪器可获取多光谱偏振信息,从而反演出与遥感成像时空同步的大气参数,实现大气校正。该仪器的定标处理对于准确获取大气参数至关重要。针对大气校正仪多通道偏振探测的特点,设计了定标方案。通过光谱定标、辐射定标和偏振定标,获取探测系统的Muller矩阵,建立仪器各通道探测值DN与斯托克斯参量间的联系,从而为系统的实际应用提供重要基础。

摘要：中间层大气温度及时空演变特征对研究青藏高原中高层大气动力、热力学结构具有重要的科学意义。利用大气物理研究所设计建造的MARMOT激光雷达对青藏高原地区中层大气温度进行探测。介绍了MARMOT激光雷达的瑞利测温原理、系统构成及主要功能参数;并利用格尔木夏季大气温度的激光雷达探测资料分析该地区中间层大气温度,并与MSIS-00大气模式和SABER卫星数据进行对比分析,获得了夏季格尔木地区中间层大气温度的初步结果,并对激光雷达的温度数据进行验证。结果表明:MARMOT激光雷达探测温度与MSIS-00模式和SABER卫星结果整体上均具有较好的一致性;在上中间层和低中间层,激光雷达均比MSIS-00模式值、SABER卫星数据偏高;在中中间层,激光雷达与卫星数据均略低于模式值。

摘要：考虑大气透射仪的光源不稳定性以及光学准直及大气环境的动态变化均会对其测量精度产生影响,本文在高精度导轨上设计了多点移动大气透过率测量系统,以便提高其大气透过率及消光系数的测量精度。该系统采用可移动测试平台,运用多点移动测量的方式测量大气透过率及消光系数。基于理论比较了多点移动大气透过率测量方法与传统大气透射仪测量方法的测量精度,证明了该系统的测量精度高于传统大气透射仪。将该系统与经过良好校正的Skopograph II型大气透射仪在大气环境模拟舱进行了较长时间的对比验证。结果表明,两套系统具有很好的相关性,91.93%的数据对偏差在10%以内,相关系数达0.985 7。在低能见度条件下,多点移动大气透过率测量系统的测量稳定性优于传统大气透射仪。得到的结果显示:该系统能够满足大气透过率和消光系数测量对准确性、稳定性和一致性的要求。

摘要：信号仿真研究是大气激光雷达研究的重要环节,结果可为激光雷达系统的设计和研制提供基础.本文仿真系统可用于激光雷达回波信号模拟.该仿真系统利用HITRAN数据库中的吸收谱线计算大气分子对激光的吸收光谱,并采用大气辐射传输模型中的气溶胶模式模拟气溶胶对激光的衰减.利用激光雷达方程,数值模拟了355nm,532nm以及1064nm的回波信号,并将532nm的数值模拟结果与实测结果进行对比,评估了激光雷达系统的光学效率.

摘要：为了便于野外试验 ,对多普勒声雷达天线作了重新设计 .本文对新设计的集合式数字多普勒声雷达作了介绍 ,对比试验结果说明新设计的声雷达测量风速和风向的结果与系留气艇测量结果相符很好 ,其性能与过去国内和国外分离式天线多普勒声雷达的性能相当 .在西藏高原试验中 ,新设计的多普勒声雷达进行了 40多天连续探测 .声雷达探测结果发现在西藏高原当雄地区存在烟柱式上升运动 ,其垂直速度可达

摘要：研制了一台利用气溶胶散射信号的CO_2廓线探测差分吸收激光雷达.系统利用染料激光器实现波长调制,采用双光路气体吸收池,结合Voigt拟合方法实现了脉冲红外激光的高精度定标.针对输出激光带宽较宽的问题,采取仿真实验评估了影响,并设计了基于吸收池的订正因子获取方案.进而,开展了水平、垂直和连续观测实验,通过与地面CO_2分析仪测量值的对比,证明了系统具备优越的精密性和精确性.实验表明,该样机能够俘获CO_2浓度随高程和时间变化而产生的变化.

摘要：Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪可作为鉴频器件应用于多普勒测风激光雷达系统中.鉴于一般M-Z干涉仪的稳定性差,不易于调节的缺点,提出一种基于双棱镜结构的新型双通道M-Z干涉仪作为多普勒测风激光雷达鉴频器件.在进行探测原理分析的基础上,利用光学设计软件对其鉴频系统结构进行了参量优化设计和系统仿真.通过设定实验参量并进行光线追迹模拟仿真实验结果,应用反演理论获得了风速值.利用多普勒频移公式计算获得理论风速并与仿真结果进行了对比,结果表明反演仿真风速与理论风速值基本吻合,标准差为0.46m/s.此新型双通道M-Z干涉仪可以作为鉴频器件应用于多普勒测风激光雷达系统中,在光路的调节及提高系统稳定性上具有优势.

摘要：为了解决传统激光雷达几何因子计算方法存在偏差的问题,通过几何光学推导出望远镜中全视场和半视场的视场函数,通过对均匀发射激光光束区域的视场函数二重积分与激光光束截面积的比值得到几何因子.考虑激光光轴倾斜失调的影响,推导出大气探测同轴激光雷达的几何因子计算公式.根据所提出的计算公式对典型大气探测同轴激光雷达的几何因子进行计算,并与传统方法进行了对比,结果显示最小全重叠距离一致.最后分析了与激发发射相关的激光光束直径、发散角和激光光轴倾斜角对几何因子的影响,结果表明激光发散角的影响比光束直径更大.该方法适用于均匀分布激光发射光束的激光雷达几何因子快速计算,可为激光雷达的光机设计提供参考.

摘要：设计了用于大气扩散研究的自动观测站。该自动观测站能够实现对近地面层不同高度的空气温度、风向、风速及地面各气象要素数据的采集、存储、显示及输出等功能,为局部大气污染物扩散的研究提供基础数据。介绍了该自动观测站的设计思路,并根据系统所得数据进行实例分析,给出了大气污染物浓度的计算方法。在方案上采用分层分块设计减低了系统的复杂度,在硬件组成上采用模块式设计一方面便于调试,另一方面便于根据用户的实际需求定制系统,在软件上采用面向对象的设计,使数据显示更直观。系统已完成并交付用户使用,目前系统运行良好。