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激光雷達為大氣環境研究提供了新方法

閱讀：251 發布時間：2022-8-29

　　激光雷達說穿了就是雷達，干得也是同樣的活，就是探測目標位置，監測移動速度。區別在于激光雷達用的是激光，而傳統意義上的雷達用的是超聲。

　　激光雷達的主要原理與普通雷達原理相似，使用的技術是飛行時間。具體而言，就是根據激光遇到障礙物后的折返時間，計算目標與自己的相對距離。激光光束可以準確測量視場中物體輪廓邊沿與設備間的相對距離，這些輪廓信息組成所謂的點云并繪制出3D環境地圖，精度可達到厘米級別，從而提高測量精度。

　　激光雷達是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。從工作原理上講，與微波雷達沒有根本的區別:向目標發射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發射信號進行比較,作適當處理后,就可獲得目標的有關信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數,從而對飛機等目標進行探測、跟蹤和識別。

　　激光在大氣中傳輸時，除了被大氣吸收外，還會產生激光與小尺度大氣分子的散射、與大尺度氣溶膠粒子的米散射、與非球形粒子的退偏振散射和頻率發生變化的拉曼散射等多種散射過程。激光與大氣間的各種相互作用就是激光雷達探測大氣的物理基礎，用于大氣顆粒物探測的米散射激光雷達就是基于米散射理論，通過接收激光與大氣中顆粒物相互作用后的后向散射回波信號對灰霾進行探測，激光雷達技術已被廣泛應用于大氣顆粒物的探測與研究領域。

　　激光雷達的出現和發展改變了傳統的大氣監測由點到線再到面的演繹方法，為大氣環境研究提供了一個新的技術手段，克服了傳統大氣環境研究中的諸多局限性，實現了大空間、長時間、多尺度、多參數的遙感遙測。

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