[實(shí)用新型]一種可測(cè)量臭氧濃度分布的走航激光雷達(dá)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721647946.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN207730930U
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭京偉;其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開姓名
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京怡孚和融科技有限公司
• 主分類號(hào): G01S7/481
• 分類號(hào): G01S7/481;G01N21/65
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型公開了一種可測(cè)量臭氧三維濃度分布的走航激光雷達(dá)系統(tǒng)，包括車輛載體，臭氧激光雷達(dá)設(shè)于內(nèi)部的容置空間內(nèi)，臭氧激光雷達(dá)包括前光路系統(tǒng)具有依次相接的激光器、拉曼管、擴(kuò)束器和反射鏡；后光路系統(tǒng)具有依次相接的望遠(yuǎn)鏡、大芯徑光纖和高分辨率分光光譜儀，臭氧雷達(dá)上部具有三維掃描裝置，與車輛載體頂部套接。本實(shí)用新型的目的是提供一種可測(cè)量臭氧三維濃度分布的走航激光雷達(dá)系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及激光雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可測(cè)量臭氧濃度分布的走航激光雷達(dá)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前在近地面主要采用臭氧分析儀來(lái)探測(cè)近地面臭氧濃度，主要的探測(cè)儀器為臭氧分光光度計(jì)；探測(cè)臭氧總含量(柱濃度)可以采用高分辨率太陽(yáng)光譜儀和天光光度計(jì)，高分辨率太陽(yáng)光譜技術(shù)是通過(guò)測(cè)量紫外波段的太陽(yáng)光譜(一般取300-340nm)進(jìn)而采用帶吸收法推算大氣中的臭氧總量，天光光度法是通過(guò)在地面測(cè)量天頂方向曙光的散射光譜強(qiáng)度來(lái)獲取臭氧的總量，除此之外還可以采用衛(wèi)星遙感的方法來(lái)探測(cè)臭氧總量；而獲取臭氧濃度廓線最成熟的方法是利用臭氧探空儀搭載臭氧傳感器的方法，該方法能夠獲取地面至上平流層高度范圍內(nèi)的大氣臭氧分布廓線，然而該方法還存在著獲取數(shù)據(jù)時(shí)間長(zhǎng)、人力成本高、不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)等缺點(diǎn)。

為了能夠快速有效的獲取臭氧濃度廓線，人類在不斷探索更加有效的探測(cè)手段，臭氧探測(cè)激光雷達(dá)就是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型探測(cè)技術(shù)，它具有速度快，如獲取單條廓線時(shí)間<10min、探測(cè)高度高>5km、分辨率高<10m、可無(wú)人值守連續(xù)24小時(shí)觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展速度很快。

但是，目前市場(chǎng)上的臭氧激光雷達(dá)還存在著只能定點(diǎn)觀測(cè)、無(wú)法獲取臭氧三維濃度分布等問(wèn)題，限制了臭氧雷達(dá)在應(yīng)急突發(fā)狀況、巡視可疑污染源、量化污染輸送等應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

因此，本實(shí)用新型的目的是提供一種可測(cè)量臭氧濃度分布的走航激光雷達(dá)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型提供的一種可測(cè)量臭氧濃度分布的走航激光雷達(dá)系統(tǒng)，包括：

車輛載體，其內(nèi)部具有容置空間；

臭氧激光雷達(dá)，設(shè)于所述車輛載體內(nèi)，包括：前光路系統(tǒng)，具有依次相接的激光器、拉曼管、擴(kuò)束器和反射鏡；后光路系統(tǒng)，具有依次相接的望遠(yuǎn)鏡、大芯徑光纖和高分辨率分光光譜儀；經(jīng)過(guò)所述反射鏡反射的高能光波進(jìn)入大氣后，后向散射部分被所述望遠(yuǎn)鏡接收；光電倍增管與所述高分辨率分光光譜儀連接，將經(jīng)過(guò)高分光譜儀分光得到的不同波長(zhǎng)的光進(jìn)入到光電倍增管進(jìn)行光信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；多通道模擬和/或光子計(jì)數(shù)模塊與所述光電倍增管連接，光電倍增管采集到的電信號(hào)發(fā)送到所述多通道模擬和/或光子計(jì)數(shù)模塊中；同步控制與數(shù)據(jù)采集模塊，所述同步控制與數(shù)據(jù)采集模塊分別與所述激光器和所述多通道模擬和/或光子計(jì)數(shù)模塊連接。

三維掃描裝置，設(shè)于所述臭氧激光雷達(dá)的上部，具有兩個(gè)傾斜且相互平行的反射鏡，分別為第一反射鏡和第二反射鏡，所述第一反射鏡和第二反射鏡能夠在水平傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)0至360度轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二反射鏡在豎直轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)0至180度的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述臭氧激光雷達(dá)發(fā)射的激光通過(guò)所述第一反射鏡和第二反射鏡射出。

可選地，所述車輛載體內(nèi)設(shè)有臭氧分析儀。

可選地，所述臭氧激光雷達(dá)和/或臭氧分析儀與車輛載體的接觸面上設(shè)有減震器。

可選地，所述車輛載體上設(shè)有GPS定位裝置。

本實(shí)用新型技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：