节的视场光阑10、透镜11、带通 滤光镜12、聚光镜13和光学传感器14组成；所述发射机可在接收机的各自长度的基线夹 角范围内转动。本实施例中接收机单元由第一接收机2及第二接收机3构成，该两台接收 机分别对应安装于第一长度基线7及第二长度基线8,该第一长度基线及第二长度基线之 间具有夹角6。发射机具有发射机激光发射角4。第一接收机及第二接收机均具有接收机 视场角5。第一长度基线的长度为30m，第二长度基线的长度为75m。
[0028] 实施例1、一种考虑多次散射的激光大气透射仪能见度测量方法，包括如下步骤：
[0029] (1).系统初始化：测量系统以初始基线长度LQ= 30m和初始接收机视场角0。= 30mrad进行能见度测量，得到初始能见度测量值￥(!= 76. 9m;此时，大气能见度较低。
[0030] ⑵.选取基线长度：根据初始能见度测量值Ve76. 9m< 500m，选择基线长度30m 基线的第一接收机进行测量，同时确定工作模式为考虑多次散射的工作模式。
[0031] (3).接收机视场角调校：初始能见度测量值Vf76. 9m< 1500m，需考虑多次散 射的影响，测量需调节接收机的视场光阑的大小，以调节接收机视场角的大小，使抑制多次 散射的影响的效果达到最佳，视场光阑缩小时，相应的第一视场角减小，接收的多次散射光 减少。
[0032] (4).调校及以后的测量过程中，如所得能见度值出现VQ>500m，VQ>1500m范围变化 时，需重新选择基线长度和工作模式。
[0033] 此过程的具体测量数据如下：
[0034]
[0035] 由表中数据可知，接收机视场角逐渐减为lmrad时，接收的多次散射光减少，能见 度值降低，接收机视场角为lmrad时与理论仿真结果吻合，即接收视场角为lmrad测量系统 的测量结果精确性最好，对多次散射影响的抑制效果较好。
[0036] 实施例2、一种考虑多次散射的激光大气透射仪能见度测量方法，包括如下步骤：
[0037] (1).系统初始化：测量系统以初始基线长度LQ= 30m和初始接收机视场角0。= lmrad进行能见度测量，得到初始能见度测量值％= 762. 7m;此时，大气能见度稍高；
[0038] ⑵.选取基线长度：根据初始能见度测量值500m<VQ= 762. 7m< 1500m，选择基 线长度75m基线的第二接收机进行测量，同时确定工作模式为考虑多次散射的工作模式；
[0039] (3).接收机视场角调校：初始能见度测量值Ve762. 7m< 1500m，需考虑多次散 射的影响，测量需调节接收机的视场光阑的大小，以调节接收机视场角的大小，使抑制多次 散射的影响的效果达到最佳，视场光阑缩小时，相应的第一视场角减小，接收的多次散射光 减少，具体调节视具体调节视实际能见度情况为准；
[0040] (4).调校及以后的测量过程中，如所得能见度值有V/500H1或VP1500H1的范围变 化，需重新选择基线长度和工作模式。
[0042] 由表中数据可知，接收机视场角逐渐减为lmrad时，接收的多次散射光减少，能见 度值降低，接收机视场角为lmrad时与理论仿真结果吻合，即接收视场角为lmrad测量系统 的测量结果精确性最好，对多次散射影响的抑制效果较好。
[0043] 实施例3、一种考虑多次散射的激光大气透射仪能见度测量方法，包括如下步骤：
[0044] (1).系统初始化：测量系统以初始基线长度1^=30111和初始接收机视场角0 ^ 30mrad进行能见度测量，得到初始能见度测量值1517m;
[0045] ⑵.选取基线长度：根据初始能见度测量值Vf1517m> 1500m，选择基线长度 75m基线的第二接收机进行测量，无需考虑多次散射，无需对接收机视场角进行调节；
[0046] (3).调校及以后的测量过程中，如所得能见度值有V/500H1或VP1500中的范围 变化，需重新选择基线长度和工作模式。
[0047] 此过程的具体测量数据如下：
[0048]
[0049] 由表中数据可知，能见度较高的时候，调节视场角，测量系统所测得的透过率和能 见度变化不大，说明此时透射仪测量结果受多次散射影响小。
[0050] 尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理 解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的， 因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
【主权项】
1. 一种考虑多次散射的激光大气透射仪能见度测量系统，其特征在于：包括发射机单 元和接收机单元，所述发射机单元主要由激光器和发射透镜组成；所述接收机单元由两个 以上接收机构成，该两个以上接收机的位置对应于各自长度的基线，该两个以上接收机的 各自长度的基线之间具有夹角；所述接收机主要由接收透镜、可调节的视场光阑、透镜、带 通滤光镜、聚光镜和光学传感器组成；所述发射机可在接收机的各自长度的基线夹角范围 内转动。2. 根据权利要求1所述的一种考虑多次散射的激光大气透射仪能见度测量系统，其特 征在于：所述的接收机单元由第一接收机及第二接收机构成，该两台接收机分别对应安装 于第一长度基线及第二长度基线，该第一长度基线及第二长度基线之间具有夹角。3. 根据权利要求1所述的一种考虑多次散射的激光大气透射仪能见度测量系统，其特 征在于：所述的第一长度基线的长度为30m，所述第二长度基线的长度为75m。4. 一种考虑多次散射的激光大气透射仪能见度测量方法，其特征在于：包括如下步 骤： ⑴.系统初始化：测量系统以初始基线长度U和接收机视场角0进行能见度测量，得 到初始能见度测量值Vtl; ⑵.选取基线长度：根据初始能见度测量值Vtl所处的区间选择合适的基线长度，初 始能见度测量值VtlGOOm时采用30m基线的第一接收机进行二次测量，初始能见度测量值 VQ>500m时，采用75m基线的第二接收机进行二次测量； ⑶.低能见度条件下进行接收机视场角调校：初始能见度测量值Vc^lSOOm时，需考虑 多次散射，初次测量时需对第一接收机或第二接收机的视场光阑的大小进行微调，以调节 接收机视场角的大小，使抑制多次散射的影响的效果达到最佳； ⑷.初始能见度测量值VtlMSOOm,系统测量可不考虑多次散射，无需进行视场角调节， 可直接进行能见度测量； (5).步骤⑵、⑶、⑷的测量过程中，如所得能见度值有出现范围变化，需重新选择基线 长度。
【专利摘要】本发明涉及一种考虑多次散射的激光大气透射仪能见度测量系统，其包括发射机单元和接收机单元，所述发射机单元主要由激光器和发射透镜组成；所述接收机单元由两个以上接收机构成，该两个以上接收机的位置对应于各自长度的基线，该两个以上接收机的各自长度的基线之间具有夹角；所述接收机主要由接收透镜、可调节的视场光阑、透镜、带通滤光镜、聚光镜和光学传感器组成；所述发射机可在接收机的各自长度的基线夹角范围内转动。本发明还提供一种考虑多次散射的激光大气透射仪能见度测量方法。本发明能够根据当前能见度，实现透射仪基线长度和接收机视场角的智能调节，能够有效的抑制低能见度时多次散射的影响，减小低能见度时，由多次散射引起的测量误差。
【IPC分类】G01N21/61
【公开号】CN104897620
【申请号】CN201510348622
【发明人】熊兴隆, 刘春媛, 蒋立辉, 李猛, 台宏达
【申请人】中国民航大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月23日