[发明专利]基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统及方法

权利要求书

1.基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，包括：

气溶胶粒子谱探测子系统，用于获取太阳光小角散射光谱；

宏观探测子系统，用于获取太阳光直射光谱；

方向控制子系统，与所述气溶胶粒子谱探测子系统和所述宏观探测子系统均连接，用于控制气溶胶粒子谱探测子系统和宏观探测子系统朝向太阳；

探测主机(20)，与所述气溶胶粒子谱探测子系统和所述宏观探测子系统均连接，用于根据所述太阳光小角散射光谱得到气溶胶粒子谱以及根据所述太阳光直射光谱得到大气气体成分。

2.如权利要求1所述的基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，所述气溶胶粒子谱探测子系统包括小角散射前置光学望远镜(1)，小角散射前置光学望远镜(1)包括依次设置的第一深度截止滤光片(22)、可调光圈(23)、第一胶合透镜(24)、第一视场光阑(26)和第一反射镜(27)，第一反射镜(27)的出射方向上设置有第一光谱仪(6)，第一光谱仪(6)与所述探测主机(20)电性连接。

3.如权利要求2所述的基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，所述第一反射镜(27)的出射方向上设置有第一分束器(5)，所述第一光谱仪(6)设置在第一分束器(5)的其中一个出射方向上，第一分束器(5)的另外一出射方向上设置有第一监测相机(4)。

4.如权利要求1所述的基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，所述宏观探测子系统包括太阳光学望远镜(9)，太阳光学望远镜(9)包括依次设置的第二深度截止滤光片(31)、第二胶合透镜(32)、第二视场光阑(33)和第二反射镜(34)，第二反射镜(34)的出射方向上设置有第二光谱仪(8)，第二光谱仪(8)与所述探测主机(20)电性连接。

5.如权利要求4所述的基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，所述第二反射镜(34)的出射方向上设置有第二分束器(10)，所述第二光谱仪(8)设置在第二分束器(10)的其中一个出射方向上，第二分束器(10)的另外一个出射方向上设置有第二监测相机(14)。

6.如权利要求1所述的基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，所述方向控制子系统包括环境感应模块(18)和动作执行机构，环境感应模块(18)包括位置感应单元和气象感应单元，并且位置感应单元和气象感应单元均与所述探测主机(20)电性连接，动作执行机构与所述气溶胶粒子谱探测子系统和所述宏观探测子系统均连接。

7.如权利要求6所述的基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，所述位置感应单元包括GPS子模块，所述气象感应单元包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器和雨感应器。

8.如权利要求6所述的基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，所述动作执行机构包括第一俯仰驱动装置(3)和第二俯仰驱动装置(11)，第一俯仰驱动装置(3)驱动连接有第一中空俯仰转轴(2)，第一中空俯仰转轴(2)与所述气溶胶粒子谱探测子系统固定连接，第二俯仰驱动装置(11)驱动连接有第二中空俯仰转轴(13)，第二中空俯仰转轴(13)与所述气溶胶宏观探测系统固定连接。

9.如权利要求8所述的基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，所述动作执行机构包括支撑底座(17)，支撑底座(17)上固定设置有方位驱动装置(15)，方位驱动装置(15)与所述第一俯仰驱动装置(3)和所述第二俯仰驱动装置(11)均驱动连接。

10.基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测方法，基于如权利要求1所述的基于连续可调小角散射光谱的大气综合探测系统，其特征在于，包括如下步骤：

S1、利用所述方向控制子系统对所述气溶胶粒子谱探测子系统和所述宏观探测子系统的方向进行调节，使气溶胶粒子谱探测子系统和宏观探测子系统朝向太阳；

S2、利用气溶胶粒子谱探测子系统获取所述太阳光小角散射光谱、利用宏观探测子系统获取所述太阳光直射光谱；

S3、所述探测主机(20)根据太阳光小角散射光谱得到所述气溶胶粒子谱，并且根据太阳光直射光谱得到所述大气气体成分。