差分像移大气湍流廓线激光雷达的研制

发布时间：2017-06-26 08:09

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【摘要】：大气折射率结构常数在自适应光学系统、天文观测以及大气湍流模型等研究领域都有着重要的意义。基于差分像移的大气湍流廓线的测量原理,研制了一套距离分辨的大气湍流廓线激光雷达。差分像移湍流廓线激光雷达相比传统湍流测量技术对仪器误差,比如震动和离焦不敏感,可以对目标进行实时的主动探测,并能够得到测路径上随距离分布的大气湍流廓线。介绍了差分像移湍流廓线激光雷达的基本原理与系统结构,利用该湍流廓线激光雷达进行了外场探测实验,探测距离信号发射点200~8 000 m的目标大气,距离分辨率为200~1 000 m,共13个采样点。采用50 Hz帧率的ICCD相机获取信号,每个采样点测量20 s,获得1 000张图像,计算出对应的差分像移,并进一步反演出对应的折射率结构常数,得到了大气湍流的距离分布廓线,最后对实验的结果与过程进行分析,验证了该激光雷达系统的功能性。
【作者单位】： 中国科学技术大学地球和空间科学学院;西北核技术研究所;
【关键词】： 激光雷达 大气湍流 差分像移 大气湍流折射率结构常数
【基金】：国家自然科学基金(41227804,41174130)
【分类号】：TN958.98
【正文快照】： 0引言大气折射率结构常数C2n是表征大气湍流强度的重要参数,对局地C2n进行长期测量,得到其变化特征,一方面为研究激光大气传输效应提供基础数据,另一方面为光电系统的指标设计与工作时段选择提供依据[1],虽然在天文学与自适应光学领域提供了几种光学测量技术能得到湍流对于整

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