1.一种大气温度起伏测量方法,其特征在于,包括以下步骤:利用莫尔层析装置的激光器发射准直光束,获得莫尔条纹;
在测量时间内,按帧连续采集莫尔条纹,并截取每帧相同位置的局部莫尔条纹;
根据局部莫尔条纹在时间上的位移值以及莫尔条纹的间距,计算准直光束进入大气后的出射光线偏折角;
通过出射光线偏折角计算出大气折射率起伏,根据大气折射率起伏计算出大气温度起伏;
所述莫尔层析装置包括:沿激光入射方向自左至右依次设置的激光器、扩束准直系统、两个光栅、第一成像透镜、滤波器、第二成像透镜和光屏,所述扩束准直系统包括沿激光入射方向依次设置的第一透镜和第二透镜;利用激光器发射准直光束,在光屏上获得莫尔条纹;
出射光线偏折角计算包括以下步骤:
对截取的每帧局部莫尔条纹进行坐标系处理,记录局部莫尔条纹坐标位置;
计算全部帧局部莫尔条纹的平均位置: e[i]为第i帧局部莫尔条纹的平均位置,N为总帧数;
计算第i帧局部莫尔条纹在时间上的位移值:
计算第i帧局部莫尔条纹对应出射光线的偏折角:Z表示两个光栅的间距,d表示光栅周期,dm表示莫尔条纹间距。
2.一种根据权利要求1所述的大气温度起伏测量方法,其特征在于,所述通过出射光线的偏折角计算出大气折射率起伏,根据大气折射率起伏计算出大气温度起伏具体包括以下步骤:步骤1:通过出射光线的偏折角计算出表征大气折射率随机不均匀性的剧烈程度的结构常数:其中:D是准直光束在第一个光栅上的直径,E为准直光束在大气中的传输距离, 是偏折角的方差,步骤2:计算大气折射率起伏项:
其中,Δt表示相邻两帧莫尔条纹的时间间隔,v是测量时间内的平均风速;
步骤3:计算出温度起伏项:
19 ‑3
其中:L表示的是洛希密脱常数,L=2.687×10 cm ,κ为玻尔兹曼常数,λ是准直光束的‑4 ‑6波长,A=2.871×10 ,B=1.628×10 , 是被测地区的平均压强, 是被测地区的平均温度。
3.一种根据权利要求1所述的大气温度起伏测量方法,其特征在于,截取每帧相同位置的局部莫尔条纹,截取区域的像素大小为Q*Q,Q为正整数。
4.一种根据权利要求1所述的大气温度起伏测量方法,其特征在于,所述的坐标系处理包括:对截取的莫尔条纹进行二值化与细化处理,每隔一个像素就记录亮条纹上点的横坐标位置,并对记录的所有横坐标位置取平均值,用e[i]表示。