利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2017102174514
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种用于液态水云测量的多视场激光雷达探测方法,基于一种用于液态水云测量的多视场激光雷达探测系统实现,其特征在于,所述多视场激光雷达探测系统包括激光雷达发射模块、激光雷达接收模块以及主控模块;其中,激光雷达发射模块包括激光器、扩束镜、偏振片、半波片;激光雷达接收模块包括望远镜、凸透镜、电动小孔、偏振分束器、第一至第二光电探测器、信号采集模块;所述激光器、电动小孔、信号采集模块分别与主控模块连接,第一光电探测器、第二光电探测器分别与信号采集模块连接;激光器发射的激光信号依次经扩束镜、偏振片、半波片后垂直进入大气,望远镜垂直接收大气中云粒子的后向散射光,后向散射光经凸透镜变成平行光,平行光穿过电动小孔进入偏振分束器,偏振分束器将平行光分为水平偏振光和垂直偏振光,分别传到第一光电探测器、第二光电探测器,第一光电探测器将水平偏振光转化为电信号并传输至信号采集模块,第二光电探测器将垂直偏振光转化为电信号并传输至信号采集模块,信号采集模块分别采集两个电信号并将结果传输至主控模块;

所述多视场激光雷达探测方法包括如下步骤:

步骤1,主控模块控制激光器产生532nm的激光,依次经过扩束镜、偏振片、半波片垂直发射到大气中;

步骤2,利用望远镜垂直接收大气中云粒子的后向散射光,后向散射光经凸透镜变成平行光,平行光穿过电动小孔进入偏振分束器,偏振分束器将平行光分为水平偏振光和垂直偏振光,分别传到第一光电探测器、第二光电探测器,第一光电探测器将水平偏振光转化为电信号并传输至信号采集模块,第二光电探测器将垂直偏振光转化为电信号并传输至信号采集模块,信号采集模块分别对两个电信号进行光子计数并传送至主控模块,主控模块根据两个光子计数计算退偏比;

步骤3,主控模块调节电动小孔的孔径,并重复步骤2的过程,得到不同视场角下的退偏比;

步骤4,根据退偏比和蒙特卡洛算法计算云粒子的半径和液态含水量,并将数据进行实时保存。

2.根据权利要求1所述用于液态水云测量的多视场激光雷达探测方法,其特征在于,所述激光器采用YAG半导体激光器。

3.根据权利要求1所述用于液态水云测量的多视场激光雷达探测方法,其特征在于,所述望远镜采用200mm的卡塞格林望远镜,其焦距为2032mm。

4.根据权利要求1所述用于液态水云测量的多视场激光雷达探测方法,其特征在于,所述第一光电探测器、第二光电探测器均为H10682‑110型号的光电倍增管。

5.根据权利要求1所述用于液态水云测量的多视场激光雷达探测方法,其特征在于,所述信号采集模块采用P7882型号的光子计数卡。