大气激光后向散射特性的研究和应用

论文摘要

激光在大气中传输,除了直接地吸收衰减以外,大气散射会使光束向四面八方散布开,损失掉。通过对激光大气后向散射信号的测量和研究,我们可以得出激光大气的后向散射轮廓、消光系数和大气水平能见度等相关参数,这些参数可为大气环境监测以及军事等方面提供有价值的参考数据,因此研究大气后向散射特性对大气环境监测以及军事等方面都具有重要意义。论文主要是根据米(mie)散射激光雷达方程的Fernald积分反演方法对雷达的回波信号进行数据处理,得出大气后向散射的重要参数消光系数,并且迭代扩展算法,提出了计算大气水平能见度的新方法。根据研制的设备以及相应的软件系统,在合肥西郊进行了测量实验,并和北京郊区的测量数据进行了对比和分析。根据以上的对比和分析,能够得出大气气溶胶对激光后向散射信号的作用和影响,可以为大气环境监测和军事等方面提供一定的数据参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景及意义
• 1.2 论文来源及主要研究内容
• 1.3 本文作者所做的工作
• 第二章 激光雷达工作原理
• 2.1 激光雷达系统国内外发展现状
• 2.2 激光雷达大气探测的物理基础
• 2.3 米（Mie）散射激光雷达工作原理
• 第三章 系统硬件设计
• 3.1 系统的总体结构
• 3.2 系统的发射系统
• 3.3 系统的接收系统
• 3.4 信号探测与控制系统设计
• 3.5 雷达电路设计方案
• 3.6 工控机和高速数据采集系统
• 第四章 系统软件及算法设计
• 4.1 系统软件的总体结构
• 4.2 软件系统的功能及界面
• 4.3 系统的数据处理算法
• 第五章 实验和数据分析
• 5.1 激光雷达测量大气后向散射轮廓
• 5.2 激光雷达监测大气气溶胶消光系数
• 5.3 激光雷达测量大气水平能见度
• 第六章 总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 在校期间发表论文