海面油荧光激光探测系统软硬件设计及基础实验

论文摘要

机载海面油荧光激光雷达是海洋遥感领域的一项前沿技术,具有高效、实时、准确等优点,能够测量海表面油污染油膜种类及油膜厚度等参数,目前已被美国、加拿大、德国、法国等西方发达国家掌握并成功应用于业务化测量。2006年,中国海洋大学海洋遥感研究所承担了国家863资源环境技术领域专题课题“机载多通道激光雷达海面油污染监测技术”,开始研制用于测量海表面油污染种类的机载海面油荧光激光雷达系统。本论文围绕此课题展开讨论,共分为五部分:第一部分为基本原理与发展综述,介绍了机载海面油荧光激光雷达的基本测量原理、国内外发展动态以及发展趋势;第二部分为系统的硬件结构,详细介绍了系统各部分的硬件组成及参数。第三部分为软件设计,包括荧光数据采集程序编写、光谱匹配算法介绍以及人机交互界面等内容;第四部分为油荧光测量的实验室实验,介绍了实验系统的硬件结构,并对测量得到的荧光光谱数据进行了分析;第五部分是总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 前言
• 1 机载海面油荧光激光雷达基本原理与发展综述
• 1.1 机载海面油荧光激光雷达基本原理
• 1.1.1 物质受激发射荧光基本原理
• 1.1.2 荧光分析法油种类识别原理
• 1.1.3 机载海面油荧光激光雷达工作原理
• 1.2 国内外发展动态
• 1.3 发展趋势
• 2 机载海面油荧光激光雷达硬件结构
• 2.1 激光发射系统
• 2.2 光学接收系统
• 2.3 光电转换系统
• 2.4 信号采集系统
• 3 机载海面油荧光激光雷达软件设计
• 3.1 NI-SCOPE 编程原理
• 3.1.1 NI-SCOPE 驱动结构
• 3.1.2 数据采集过程
• 3.2 人机交互界面
• 3.3 光谱匹配
• 3.3.1 光谱匹配算法
• 3.3.2 模型性能分析
• 4 实验室实验
• 4.1 实验室实验系统的硬件结构
• 4.2 油荧光数据采集
• 4.3 光谱匹配计算与分析结果
• 5 总结
• 6 项目支持
• 参考文献
• 致谢