能見度-天氣現(xiàn)象監(jiān)視技術(shù)研究.pdf

1、能見度和天氣現(xiàn)象是兩個(gè)重要的氣象觀測(cè)要素，為天氣預(yù)報(bào)、氣象信息、氣候分析、科學(xué)研究和氣象服務(wù)提供重要的依據(jù)。能見度測(cè)量技術(shù)天氣現(xiàn)象觀測(cè)技術(shù)目前還處于初級(jí)階段，海港、公路交通和大多數(shù)軍用、民用機(jī)場(chǎng)所使用的能見度測(cè)量?jī)x器基本上都是國(guó)外產(chǎn)品，大部分氣象臺(tái)站能見度和天氣現(xiàn)象的觀測(cè)還依賴于準(zhǔn)確性低、客觀性差的人工觀測(cè)方法，難以滿足氣象觀測(cè)的需要。隨著自動(dòng)化程度的不斷提高，能見度和天氣現(xiàn)象由目測(cè)改為儀器觀測(cè)已經(jīng)是大勢(shì)所趨。 圍繞對(duì)能見度和天

2、氣現(xiàn)象兩個(gè)氣象要素同時(shí)測(cè)量的問(wèn)題，本論文在深入研究國(guó)內(nèi)外能見度和天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)理論和技術(shù)基礎(chǔ)上，提出一種單發(fā)-雙收的能見度/天氣現(xiàn)象監(jiān)測(cè)（Visibility and Present Weather Sensor，VPWS）模型，并完成以下工作： 1．詳細(xì)研究了氣溶膠消光理論，推導(dǎo)和建立了VPWS單發(fā)-雙收系統(tǒng)中能見度測(cè)量的數(shù)學(xué)模型。該模型由于引入天氣現(xiàn)象識(shí)別通道的直流量作為參考，從計(jì)算公式中消除了光學(xué)鏡頭污染項(xiàng)的影響。

3、2．利用運(yùn)動(dòng)粒子通過(guò)光束時(shí)引起的光閃爍效應(yīng)，建立和構(gòu)成了VPWS單發(fā)-雙收系統(tǒng)中的天氣現(xiàn)象識(shí)別通道，并推導(dǎo)出天氣現(xiàn)象信號(hào)的理論提取方法。 3．完成了VPWS單發(fā)-雙收測(cè)量系統(tǒng)的全部設(shè)計(jì)和研制工作。包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光學(xué)設(shè)計(jì)、電路硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，形成一臺(tái)VPWS監(jiān)測(cè)儀。 4．光學(xué)設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)中分別采用濾光器和鎖相接收技術(shù)抑制噪聲，提高了系統(tǒng)的信噪比。 5．對(duì)VPWS監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行光路調(diào)試和電路調(diào)試，