拉曼氣溶膠激光雷達

激光雷達的結構、分類以及不同種類激光雷達的工作原理。跟蹤激光雷達新發(fā)展和應用,根據探測物質的不同,分別討論了激光雷達在探測氣溶膠、云、邊界層、溫度、能見度、風、大氣成分、水汽和鈉層方面的應用,綜述了目前國內外氣象探測的半導體激光雷達、微脈沖激光雷達、一般彈性散射激光雷達、多普1勒激光雷達、差分吸收激光雷達和Raman激光雷達的發(fā)展現狀和趨勢,認為激光雷達將向多波長、多探測功能、商業(yè)化、區(qū)域化及全球化方向發(fā)展,它在氣象與環(huán)境監(jiān)測中正在發(fā)揮越來越重要的作用。

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拉曼氣溶膠激光雷達功能

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1）能見度監(jiān)測：

該雷達系統(tǒng)可以提供斜1視能見度（SVR），與跑道能見度（RVR）相比，斜1視能見度更能真實的反映飛行員的視覺感受。

2）云底高度監(jiān)測：

該雷達系統(tǒng)可以提供三維空間云底高度，可以更真實的反映整個機場上空云的三維分布，而普通的云高儀采樣空間僅為其頭頂上方狹小的區(qū)域。

3）霧霾監(jiān)測：

該雷達系統(tǒng)可以監(jiān)測平流霧的分布、動向及來源，可以為航空預警提供預報服務。

4）氣溶膠類型甄別：

該雷達系統(tǒng)可以區(qū)分火山灰氣溶膠、天然灰塵、煙霧、海洋氣溶膠、冰云、水云等成分，為航空環(huán)境預警提供有力技術保障。

拉曼氣溶膠激光雷達特點

(1)分辨率高

激光雷達可以獲得極高的角度、距離和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是說可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個目標(這是微波雷達無論如何也辦不到的),并可同時跟蹤多個目標;距離分辨率可達0.lm;速度分辨率能達到10m/s以內。距離和速度分辨率高,意味著可以利用距離--多譜勒成像技術來獲得目標的清晰圖像。分辨率高,是激光雷達的顯著的優(yōu)點,其多數應用都是基于此。

(2)隱蔽性好、抗有源干擾能力強

激光直線傳播、方向性好、光束非常窄,只有在其傳播路徑上才能接收到，因此敵方截獲非常困難，且激光雷達的發(fā)射系統(tǒng)(發(fā)射望遠鏡)口徑很小,可接收區(qū)域窄，有意發(fā)射的激光干擾信號進入接收機的概率極低;另外，與微波雷達易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同，自然界中能對激光雷達起干擾作用的信號源不多，因此激光雷達抗有源干擾的能力很強,適于工作在日益復雜和激烈的信息1戰(zhàn)環(huán)境中。

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化學戰(zhàn)劑探測拉曼氣溶膠激光雷達

傳統(tǒng)的化學戰(zhàn)劑探測裝置由士兵肩負，一邊探測一邊前進，探測速度慢，且士兵容易中1毒。

俄羅斯研制成功的KDKhr―1N遠距離地面激光毒氣報警系統(tǒng)，可以實時地遠距離探測化學毒劑攻擊，確定毒劑氣溶膠云的斜距、中心厚度、離地高度、中心角坐標以及毒劑相關參數，并可通過無線電通道或有線線路向部1隊自動控制系統(tǒng)發(fā)出報警信號，比傳統(tǒng)探測前進了一大步。

德國研制成功的VTB―1型遙測化學戰(zhàn)劑傳感器技術更加先進，它使用兩臺9― 11微米、可在40個頻率上調節(jié)的連續(xù)波CO2激光器，利用微分吸收光譜學原理遙測化學戰(zhàn)劑，既安全又準確。