Mikropuls-Aerosol-Laserradar

Mikropuls-Aerosol-Laserradar

MPAL-Gen2-Scan-Laserradar arbeitet mit einer Wellenlänge von 532 nm, die Systemhardware besteht hauptsächlich aus Laser-Emissionssystem, optischem Empfangssystem, dreidimensionalem Scan-System, optischer Konvertierung und Datenerfassungssystem sowie Geräteversorgung und Kommunikationssystem, die optischen und elektrischen Teile des Laserradars sind relativ unabhängig, um gegenseitige Störungen zu verhindern. Die physikalische Darstellung des Laserradars ist wie folgt dargestellt.

Mit kompakter Konstruktion, dreidimensionalem Scannen, menschlicher Augensicherheit und ganztägiger Erkennung erfasst das scannbare Mikropuls-Laserradar kontinuierlich hochpräzise Informationen über die Raumzeitverteilung von atmosphärischen Aerosolen, Wolken und Grenzschichten. Dieser Typ von Laserradar besteht hauptsächlich aus dem optischen Transceiver-Modul, dem mechanischen Scan-Steuermodul und dem Datenerfassungsmodul in drei Teilen. Die Diode pumpt Nd: YAG-Festkörperlaser als Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 532 nm und kann einen Pulslaser mit einer Energie von 60 μJ bei einer Wiederholungsfrequenz von 7 kHz senden. Der Laser wird durch den 10-fachen Strahler komprimiert, der Diffusionswinkel *** 120 μrad nach dem Regulieren des Winkels durch den Spiegel (M1, M2) in die Atmosphäre eingesetzt. Das durch die Wechselwirkung mit den verschiedenen Komponenten in der Atmosphäre erzeugte rückwärts verstreute Licht wird von einem Schmidt-Kassegrin-Teleskop mit einem 200 mm-Kaliber empfangen und durch ein einstellbares kleines Loch (PH) in der longitudinalen Fokusebene und einen anschließenden 1 nm-Schmallband-Interferenzfilter (IF), der die Hintergrundlichtstörung vermindert, über eine flache convexe Linse (L1, L2, Fokusabstand f = 30 mm) auf eine photonenzählende photomultiplikator-Lichtempfindliche Oberfläche fokussiert. Nach der optischen Konvertierung wird das elektrische Signal an die PCI-Karte (Peripheral Device Interconnection) zugeführt, um es zu quantifizieren, zu akkumulieren und aufzuzeichnen.

Die Scan-Steuereinheit ist mit einer doppelten Drehachse-Konstruktion ausgestattet, der Radar-Strahl kann sich kontinuierlich im Bereich von 0 ° *** 360 ° und 0 ° *** 180 ° ändern, so dass dieser Typ von Laserradar außer dem regelmäßigen Zeithöhenanzeigemodus (THI) kontinuierliche Beobachtungsmodus verfügt, um den Abstand-Höhenindikator (RHI) und den Ebene-Positionsindikator (PPI) zu erhöhen, um in Echtzeit flexible Informationen über die Raumzeitverteilung der umliegenden Atmosphäre und der Wolken nach Bedarf zu erhalten.

Mikropuls-Aerosol-Laserradar

Tabelle 1. Technische Parameter des Scan-Laserradars