[发明专利]一种大气环境参数双波长测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种大气环境参数双波长测量方法和系统，包括：S1、利用双波长激光雷达系统在不同海拔高度上内测量相对应的瑞利布里渊散射谱线；S2、对测量得到的瑞利布里渊谱线进行去噪处理，根据噪声特性采取相对应的滤波去噪算法，并去除系统器件展宽，获取较为纯净的大气瑞利布里渊频谱；S3、利用大气瑞利布里渊散射谱的数学模型，对测量得到的瑞利布里渊谱线进行最小二乘拟合，得到不同波长条件下布里渊频移量；S4、将用不同波长下测量的布里渊频移作为输入参数，建立温度压强同步反演模型，并据此计算气体的热物理学参数。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，特别涉及一种大气环境参数双波长测量方法及系统。

背景技术

现有技术中，为了测量大气环境参数，利用双波长布里渊激光雷达系统发射激光信号，并采集不同波长的激光散射的回波信号，通过提取该回波信号的特征参数得到大气环境中温度及压强等参数，从而实时地获取不同海拔高度下的温度和压强变化。

然而，在大气环境下，采集到激光散射的回波信号的特征参数的准确度较差，并且无法做到精确同步测量大气环境参数，而通过提取不同波长条件下的布里渊散射谱线的中心频率，可以做到更为精确反演大气中的压强和温度参量，并且可以做到同步反演。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种大气环境参数双波长测量方法及系统，能够更为精确同步反演大气中的压强和温度参量。本发明能够通过对实际测量得到的大气瑞利布里渊谱线进行拟合得到不同波长下的布里渊散射谱线的中心频率，再根据得到的中心频率及波长可以反演得到相应的温度及压强等参量。

一种大气环境参数双波长测量方法，包括如下步骤：

S1、利用双波长激光雷达系统在不同海拔高度上内测量相对应的瑞利布里渊散射谱线；

S2、对测量得到的瑞利布里渊谱线进行去噪处理，根据噪声特性采取相对应的滤波去噪算法，并去除系统器件展宽，获取较为纯净的大气瑞利布里渊频谱；

S3、利用大气瑞利布里渊散射谱的数学模型，对测量得到的瑞利布里渊谱线进行最小二乘拟合，得到不同波长条件下布里渊频移量；

S4、将用不同波长下测量的布里渊频移作为输入参数，建立温度压强同步反演模型，并据此计算气体的热物理学参数。

在本发明所述的大气环境参数双波长测量方法中，

所述数学模型的表达式为：