影响大气透过率测试系统精度的因素分析

论文摘要

大气透过率是影响红外辐射传输的重要因素。大气透过率受气象影响很大,在较短时间内,大气的压强、湿度、气体密度可发生明显变化,大气透过率会因此而发生较大程度的改变。同时,气象条件的不稳定必定给大气透过率的测量带来极大的困难。本文在介绍大气透过率测试系统以及大气探测激光雷达测量原理的基础上,对大气透过率进行模拟仿真计算。主要分析了影响大气透过率测试系统精度的各部分因素,以及与总体误差相关的各部分系统误差和随机误差的来源、分析及评定,具体包含:1.激光雷达测量误差及数据处理引入误差;2.气溶胶粒谱分析仪测量误差及数据处理产生误差;3.气象参数仪测量误差对计算的影响;4.MODTRAN模式计算误差;通过原理分析以及对模拟仿真计算结果的讨论,本文最后给出了结论。结论表明:综合上述影响大气透过率测试系统精度的各项因素,得出最终大气透过率计算结果精度为15%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• §1.1 引言
• §1.2 国内外的发展现状
• §1.3 论文研究意义及研究内容
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 论文研究内容
• §1.4 本章小结
• 第二章 大气透过率测试原理
• §2.1 大气探测激光雷达测量原理
• 2.1.1 大气探测激光雷达测量原理
• 2.1 2 Mie散射雷达方程
• §2.2 气溶胶光学特性的探测
• 2.2.1 求解水平透过率和能见度
• 2.2.2 求解气溶胶粒子消光系数的距离分布
• 2.2.3 气溶胶消光系数的探测
• §2.3 粒谱分析仪工作原理
• §2.4 本章小结
• 第三章 大气透过率测试系统概述
• §3.1 激光雷达及其工作参数
• 3.1.1 激光雷达的组成
• 3.1.2 激光雷达工作参数
• §3.2 粒谱分析仪主要工作参数
• §3.3 气象参数测定站
• §3.4 大气辐射传输软件模块
• 3.4.1 利用不同软件计算大气透过率情况
• 3.4.2 系统采用的MODTRAN模式汉化版软件包
• §3.5 MODTRAN模式大气透过率仿真模拟计算过程
• §3.6 本章小结
• 第四章 大气透过率测试系统精度分析
• §4.1 激光雷达测量精度分析
• 4.1.1 激光雷达数据预处理过程
• 4.1.2 激光雷达的测量精度
• §4.2 气溶胶特性对计算结果的影响
• 4.2.1 气溶胶数据的预处理过程
• 4.2.2 气溶胶光学参数对计算的影响
• §4.3 气象参数对大气透过率计算的影响
• 4.3.1 气象参数预处理过程
• 4.3.2 气象参数对透过率计算结果的影响
• §4.4 大气传输MORTRAN模式计算误差
• §4.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录