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前向散射能见度仪测量误差的理论分析 被引量:32
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作者 李浩 孙学金 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1094-1098,共5页
前向散射能见度仪(FSVM)是测量能见度的主要仪器。从测量原理和散射理论出发,推导出了FSVM的探测方程,以此为基础,采用模拟计算与统计分析相结合的方法,分析了由于气溶胶性质不确定性和仪器光电机技术性能变化两方面引起的FSVM的8类误... 前向散射能见度仪(FSVM)是测量能见度的主要仪器。从测量原理和散射理论出发,推导出了FSVM的探测方程,以此为基础,采用模拟计算与统计分析相结合的方法,分析了由于气溶胶性质不确定性和仪器光电机技术性能变化两方面引起的FSVM的8类误差源及其不确定度值。结果及分析表明:现有技术条件下仅考虑光电机性能不确定性而引起的能见度相对不确定度为4%;气溶胶性质不同而引起的相函数变化以及忽略吸收效应是FSVM的主要误差源,考虑到气溶胶性质的不确定性,能见度相对不确定度可达28%;若能识别出气溶胶性质,对于单一的雾、乡村型气溶胶和城市型气溶胶,能见度相对不确定度分别为7%、9%和18%;相函数对散射角的变化比较敏感,由于运输、架设和使用过程会对散射角产生相当的影响,必须对散射角进行校准。研究结果对FSVM的使用、改进和校准提供了理论支持。 展开更多
关键词 能见度 前向散射能见度仪 测量误差 不确定度
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前向散射能见度仪校准技术 被引量:29
2
作者 朱乐坤 李林 《气象科技》 2013年第6期1003-1007,共5页
基于前向散射能见度仪的工作原理、结构特点及使用环境,分析了前向散射能见度仪的测量误差来源、产生测量误差原因及误差模型,归纳了前向散射能见度仪出厂标定方法、标定参数及标定参数修正方法。为确保能见度观测数据具有准确性,并根... 基于前向散射能见度仪的工作原理、结构特点及使用环境,分析了前向散射能见度仪的测量误差来源、产生测量误差原因及误差模型,归纳了前向散射能见度仪出厂标定方法、标定参数及标定参数修正方法。为确保能见度观测数据具有准确性,并根据将来量值传递需要,在分析了能见度量值传递参数基础上,提出了前向散射能见度仪的实验室标定条件和方法,梳理了前向散射能见度仪现场光学装置校准、校准板校准及人工校准方法,为今后建立能见度量值传递体系和编写相关校准规范提供参考。 展开更多
关键词 前向散射能见度仪 测量误差 校准技术
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基于图像理解的能见度测量方法 被引量:25
3
作者 许茜 殷绪成 +2 位作者 李岩 郝红卫 曹晓钟 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期543-551,共9页
现存的大气能见度测量方法主要存在硬件成本高、操作复杂度大、应用范围小等问题.文中将机器学习引入能见度测量,提出一种基于图像理解的白天能见度测量方法.首先在对测量场景图像感兴趣区域分窗处理的基础上,设计并提取基于像素对比度... 现存的大气能见度测量方法主要存在硬件成本高、操作复杂度大、应用范围小等问题.文中将机器学习引入能见度测量,提出一种基于图像理解的白天能见度测量方法.首先在对测量场景图像感兴趣区域分窗处理的基础上,设计并提取基于像素对比度的图像特征及向量.然后,通过训练支持向量回归机构建图像特征与能见度值之间的关系模型.最后,根据模型计算待测图像的能见度值.实验结果表明该方法不仅具有良好的能见度测量精度,同时具有较高的灵活性,能降低已有能见度测量的局限性. 展开更多
关键词 能见度测量 机器学习 像素对比度 支持向量回归机(SVR)
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基于暗通道先验的视频能见度测量方法 被引量:16
4
作者 郭尚书 齐文新 齐宇 《计算机与数字工程》 2014年第4期694-697,共4页
鉴于传统能见度测量仪成本昂贵,文章在视频能见度测量方法上进行了探索,对基于暗通道先验的视频能见度测量方法进行了研究,根据暗通道先验知识估算出透射率,并通过Guided Filter进行优化,进而算出消光系数,最终求出能见度。实验结果表... 鉴于传统能见度测量仪成本昂贵,文章在视频能见度测量方法上进行了探索,对基于暗通道先验的视频能见度测量方法进行了研究,根据暗通道先验知识估算出透射率,并通过Guided Filter进行优化,进而算出消光系数,最终求出能见度。实验结果表明该方法测量结果可信,可进一步运用于实践。 展开更多
关键词 视频能见度 暗通道先验 透射率估计 大气能见度测量 指导滤波
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丹东地区大气能见度变化及其主要影响因子分析 被引量:16
5
作者 赵胡笳 马雁军 《气象与环境学报》 2011年第6期7-13,共7页
利用2007年6月至2009年11月丹东市区器测能见度资料和人工观测能见度资料,分析目测能见度与器测能见度的关系,探讨不同季节中,PM10和PM2.5、PM1.0颗粒物浓度对大气能见度的影响,研究降水强度与PM的湿清除效率关系。结果表明:在低能见度... 利用2007年6月至2009年11月丹东市区器测能见度资料和人工观测能见度资料,分析目测能见度与器测能见度的关系,探讨不同季节中,PM10和PM2.5、PM1.0颗粒物浓度对大气能见度的影响,研究降水强度与PM的湿清除效率关系。结果表明:在低能见度情况下,目测能见度与器测能见度的比值相对较小;能见度较差时,PM10粒子比重增大,PM1.0/PM10和PM2.5/PM10比值与月平均风速为负相关;天气现象日数较多的月份,其对应的月平均能见度较小;PM日平均质量浓度的改变量以及降雨量对PM的湿清除效率与降水强度相关,器测目测能见度平均值随着降水强度的增加而降低。 展开更多
关键词 能见度 器测 目测 PM_1.0 PM_2.5 PM_1.0 降水强度
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长江三角洲背景地区大气污染对能见度的影响 被引量:15
6
作者 浦静姣 徐宏辉 马千里 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第12期4435-4441,共7页
通过分析2008~2015年临安区域大气本底站在线观测能见度,研究长江三角洲背景地区能见度的时间变化特征及影响因素,尝试建立长江三角洲能见度特征值的筛选方法,探讨长三角能见度的区域特征值,评估人为源排放对能见度的影响程度.结果表明... 通过分析2008~2015年临安区域大气本底站在线观测能见度,研究长江三角洲背景地区能见度的时间变化特征及影响因素,尝试建立长江三角洲能见度特征值的筛选方法,探讨长三角能见度的区域特征值,评估人为源排放对能见度的影响程度.结果表明,临安站能见度的日变化分布表现为单峰型形态,与相对湿度的日变化分布呈显著负相关;季节变化特征表现为春夏季较高,秋冬季较低,主要受到大气污染季节变化的影响;2008~2015年临安站春、夏季能见度的年增长幅度较大,秋冬季则保持稳定.高相对湿度、高污染是造成临安地区低能见度的重要因素.结合气象要素和大气污染物排放建立能见度特征值的筛选方法,得到长三角背景地区的能见度特征值为(9.7±2.2)km,人类活动的影响将导致能见度下降约4.4km. 展开更多
关键词 能见度 临安区域大气本底站 区域特征值 在线观测
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多次散射影响下激光大气透射仪测量误差研究 被引量:9
7
作者 熊兴隆 刘春媛 +3 位作者 蒋立辉 李猛 马愈昭 台宏达 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2037-2044,共8页
针对多次散射影响激光大气透射仪的测量精度问题,提出了不同能见度条件下的激光大气透射仪受基线长度、接收机视场角以及多次散射影响的误差分析模型。首先,通过Monte Carlo法和Bouguer-Lamber定律计算了消除和未消除多次散射的大气透过... 针对多次散射影响激光大气透射仪的测量精度问题,提出了不同能见度条件下的激光大气透射仪受基线长度、接收机视场角以及多次散射影响的误差分析模型。首先,通过Monte Carlo法和Bouguer-Lamber定律计算了消除和未消除多次散射的大气透过率;其次,根据仿真结果,对不同能见度条件下多次散射影响程度进行分析;最后,结合可变基线与可变接收机视场角的透射仪工作原理,给出能见度误差分析模型。结果表明,应用激光大气透射仪进行能见度测量时,能见度越低,多次散射对测量精度的影响越严重,选取适当的基线长度和接收机视场角对减小多次散射引起的测量误差有重要意义。 展开更多
关键词 能见度测量 透射仪 多次散射
原文传递
辽宁中部城市群大气能见度器测目测差异比较 被引量:7
8
作者 赵胡笳 马雁军 《气象科技》 北大核心 2011年第4期468-472,共5页
利用2009年5月至2009年11月鞍山、沈阳、本溪、抚顺4个市区的器测能见度和人工观测能见度资料,分别按照不同气象要素和天气现象等情形下,对两种观测数据资料的差异进行了详细的统计分析。结果表明:与无视程障碍天气情形相比,出现具有视... 利用2009年5月至2009年11月鞍山、沈阳、本溪、抚顺4个市区的器测能见度和人工观测能见度资料,分别按照不同气象要素和天气现象等情形下,对两种观测数据资料的差异进行了详细的统计分析。结果表明:与无视程障碍天气情形相比,出现具有视程障碍天气情形时,器测、目测能见度差异较小;总云量越多,两种观测值差异越小;PM10质量浓度与能见度呈负相关,对能见度器测影响大于对目测的影响;在目测能见度为1~10 km的情形下,器测、目测能见度差值相对最小;随着能见度的降低,目测值与器测值的平均绝对误差值有减小趋势。 展开更多
关键词 能见度 器测 目测 平均绝对误差 标准偏差
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不同海拔地区红外大气透过率的计算和测量 被引量:7
9
作者 王飞翔 郭杰 +6 位作者 许方宇 张雨辰 陈双远 肖建国 贾钰超 罗宏 赵志军 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期843-852,共10页
为了得到不同海拔地区的大气透过率,探索大气透过率随海拔高度的变化规律,利用数值模拟、软件计算和实地测量方法分别对阿里(5km)、德令哈(3km)和怀柔(0km)3个不同海拔地区在4.605~4.755μm波段25km以下的大气透过率进行了计算和测量。... 为了得到不同海拔地区的大气透过率,探索大气透过率随海拔高度的变化规律,利用数值模拟、软件计算和实地测量方法分别对阿里(5km)、德令哈(3km)和怀柔(0km)3个不同海拔地区在4.605~4.755μm波段25km以下的大气透过率进行了计算和测量。结果表明:红外大气透过率随海拔高度增加而增加;采用数值模拟计算得到3个地方的大气透过率分别为0.709、0.572和0.555;采用软件计算得到的透过率分别为0.849、0.766和0.596;采用实测方法得到的透过率分别为0.805、0.766和0.673;阿里地区海拔较高,相对湿度较低,能见度高,大气透过率最好。该结论对国内天文红外观测及空间红外目标辐射特性测量具有重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 中波红外 大气透过率 数值模拟 海拔高度 能见度 辐射测量
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用于校准能见度仪的标准散射体定标系统的校准方法 被引量:5
10
作者 张健 张国玉 +2 位作者 孙高飞 苏拾 张建良 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期196-204,共9页
为了实现对用于校准能见度仪的标准散射体的快速准确定标,通过测量标准散射体不同散射角的散射系数,实现对标准散射体不同散射角所模拟的大气能见度进行准确定标并对定标系统进行校准.根据定标系统的组成与工作原理,确定定标系统的校准... 为了实现对用于校准能见度仪的标准散射体的快速准确定标,通过测量标准散射体不同散射角的散射系数,实现对标准散射体不同散射角所模拟的大气能见度进行准确定标并对定标系统进行校准.根据定标系统的组成与工作原理,确定定标系统的校准方法并建立相应的校准链,并设计校准链的各组成部分的校准方法.通过对已知散射系数的标准散射体进行定标,验证校准后定标系统定标结果的准确性,进而验证了定标系统校准方法的正确性.实验结果证明:定标系统对标准散射体的散射系数定标结果的误差为7.93%;经由定标系统定标的标准散射体所模拟的大气能见度的最大误差为8.61%,满足用于校准能见度仪的标准散射体的使用要求. 展开更多
关键词 前向散射式能见度仪 能见度测量 校准 散射测量 标准散射体
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雾天多次散射对激光透射仪能见度测量的影响 被引量:6
11
作者 李蒙 刘文荣 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期503-508,共6页
为了分析雾天多次散射引起的激光透射仪能见度测量误差,结合激光大气透射仪的系统参量,基于平流雾和辐射雾分布模型,采用蒙特卡洛法对激光在雾中的传输特性进行了理论分析和数值模拟,获得了雾天透过率数据,并计算得到了多次散射引起的... 为了分析雾天多次散射引起的激光透射仪能见度测量误差,结合激光大气透射仪的系统参量,基于平流雾和辐射雾分布模型,采用蒙特卡洛法对激光在雾中的传输特性进行了理论分析和数值模拟,获得了雾天透过率数据,并计算得到了多次散射引起的能见度误差。结果表明,在雾天气下随着空气中含水量的增多,多次散射越明显,透过率测量误差越大,辐射雾的透过率相对误差高达116.76%;同等条件下,当接收机直径为100cm时,辐射雾多次散射引起的能见度测量误差为19.30%;同时选取较小的接收机直径可以减小多次散射引起的能见度测量误差。因此,在雾天应用激光透射仪进行能见度测量时,需考虑多次散射的影响。此研究结果对实际雾天气下激光大气透射仪能见度的测量具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 散射 能见度测量 蒙特卡洛法 平流雾 辐射雾
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光路准直对长基线透射式能见度仪测量的影响 被引量:6
12
作者 周树道 马忠良 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期87-90,共4页
基于长基线透射式能见度仪分析了影响透射仪收发两端探测光路准直的因素。从透射仪的测量原理出发,阐述了探测光路准直通过影响接收端接收光强进而影响透射仪探测精度的机制。仿真研究了透射仪收发两端探测光路准直出现偏差对接收端接... 基于长基线透射式能见度仪分析了影响透射仪收发两端探测光路准直的因素。从透射仪的测量原理出发,阐述了探测光路准直通过影响接收端接收光强进而影响透射仪探测精度的机制。仿真研究了透射仪收发两端探测光路准直出现偏差对接收端接收光强的影响。研究结果表明,在一定大气能见度条件下,透射仪的测量误差与接收端接收光强的测量误差成线性关系。透射仪收发两端的对准状态对透射仪接收端接收光强具有重要影响,发射端姿态角每变化0.01°,接收端接收光功率变化0.02 mW,发射端姿态角变化会明显降低透射仪接收端接收光强,增大接收端接收光强的测量误差,对能见度的测量精度影响较大。 展开更多
关键词 透射式能见度仪 长基线 光路准直 能见度测量
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探测光波长漂移对能见度测量的影响 被引量:5
13
作者 肖韶荣 尚国庆 +2 位作者 周佳 徐猛 吴群勇 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期853-857,共5页
为了研究探测光波长的漂移对能见度测量的影响。从Koschmieder经验公式的定义出发,根据实验测得400nm^1 100nm波段的气溶胶透过率,分析研究探测光波长漂移对能见度测量结果的影响。结果表明,能见度测量的相对误差与探测光波长和波长的... 为了研究探测光波长的漂移对能见度测量的影响。从Koschmieder经验公式的定义出发,根据实验测得400nm^1 100nm波段的气溶胶透过率,分析研究探测光波长漂移对能见度测量结果的影响。结果表明,能见度测量的相对误差与探测光波长和波长的漂移范围以及气溶胶消光特性有关,能见度测量的相对误差随着探测光的波长漂移范围线性增大,随着波长漂移范围的增大,各个波长的能见度测量相对误差线性增大的速率不同,对于相同的波长漂移范围,使用不同的探测光波长产生的能见度测量相对误差不同。对于某一大气环境,使用特定的波长而且中心波长稳定的光作为探测光可以明显减小由于探测光波长漂移引起的能见度测量相对误差。 展开更多
关键词 能见度 探测光波长 测量误差 Koschmieder经验公式
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一种激光能见度仪设计的新方法 被引量:5
14
作者 王宗俐 曹乃锋 王春录 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期629-632,共4页
该方法改进了传统透射式仪和散射式仪的结构,利用反射镜构成开放气室实现了激光往返式透射法测量方案,运用位移调节器实现了差分测量大气消光系数。基于此方法设计的激光测量系统不仅兼容了透射法的测量原理和后向散射法的单端收发等优... 该方法改进了传统透射式仪和散射式仪的结构,利用反射镜构成开放气室实现了激光往返式透射法测量方案,运用位移调节器实现了差分测量大气消光系数。基于此方法设计的激光测量系统不仅兼容了透射法的测量原理和后向散射法的单端收发等优点,还具有抗环境污染能力强和测量灵敏度可调等独特优点。本文对该系统进行了详尽的理论分析,同时,还设计了传感器的结构,精选了性能指标优异的光学元件和估算了测量精度,为仪器的硬件实现提供了重要参考方案。 展开更多
关键词 能见度 激光测量 反射镜 位移调节
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利用前向散射方法的跑道能见度激光测量仪 被引量:2
15
作者 陈安军 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1999年第5期297-300,共4页
介绍了一种利用交叉型双光路前向散射方法实现的跑道能见度激光测量仪。简要介绍了该测量仪的工作原理及基本结构。
关键词 跑道视程 前向散射 半导体激光器 能见度 飞机
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光电探测器尺度效应对能见度测量不确定度的影响 被引量:4
16
作者 肖韶荣 刘博涵 +1 位作者 石刘峰 黄彪 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期182-192,共11页
为获得抑制能见度测量不确定度的方法,根据光电二极管尺度效应对载流子复合的影响,研究了光电二极管光电转换响应度在敏感面上的分布,通过测定光电转换均匀性,建立了响应度的分布模型,其分布近似为抛物面。两种不同光电二极管的测量结... 为获得抑制能见度测量不确定度的方法,根据光电二极管尺度效应对载流子复合的影响,研究了光电二极管光电转换响应度在敏感面上的分布,通过测定光电转换均匀性,建立了响应度的分布模型,其分布近似为抛物面。两种不同光电二极管的测量结果表明,光电二极管响应度均匀性在敏感面的中心区域最好,不同型号的光电二极管,其尺度效应影响程度差异较大。得出了响应度的分布对能见度测量不确定度的影响规律,光斑在中心附近区域内漂移时影响最小,光斑漂移范围越大对不确定度贡献越大,光电二极管的尺度效应是能见度探测系统不确定度的主要因素之一。采用光斑跟踪技术,使入射光斑中心保持在光电二极管敏感面上的位置在小区域内,可有效控制尺度效应的影响。 展开更多
关键词 测量 光电探测器 尺度效应 光电响应度 能见度测量 不确定度
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基于暗通道先验的实时低能见度辅助驾驶系统 被引量:4
17
作者 金月 汪楠 叶炯耀 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期310-315,共6页
提出了一种基于暗通道先验的实时低能见度辅助驾驶系统。该系统在车载摄像机上运行,驾驶人员可以实时获取能见度信息。首先,通过暗通道先验获得大气透射率分布图,并根据该分布图判断是否处于低能见度天气状况;然后,利用区域增长算法确... 提出了一种基于暗通道先验的实时低能见度辅助驾驶系统。该系统在车载摄像机上运行,驾驶人员可以实时获取能见度信息。首先,通过暗通道先验获得大气透射率分布图,并根据该分布图判断是否处于低能见度天气状况;然后,利用区域增长算法确定大气透射率分布图中的测量带宽,并根据其中透射率的梯度变化来确定能见度测量线;最后,提出了一种基于高速公路车道线的摄像机实时自动标定方法,根据标定结果及能见度检测基本原理检测出实时的能见度信息并发送给驾驶员。实验结果表明,本文提出的低能见度辅助驾驶系统能有效地估计低能见度天气下高速公路的实时能见度。 展开更多
关键词 辅助驾驶系统 雾霾天气 能见度测量 暗通道先验
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基于自适应雾浓度系数的暗通道先验法能见度测量 被引量:4
18
作者 陈钟荣 张炎 张瑶 《现代电子技术》 北大核心 2019年第9期39-45,共7页
针对传统暗通道先验法处理图像计算能见度时,透射率优化计算复杂以及透射率估测准确性差的问题,提出一种引导滤波的改进方法,以灰度图代替RGB图作为引导图,极大地提高了滤波效率。同时,重点分析雾浓度系数ω和图像灰度均值差异对透射率... 针对传统暗通道先验法处理图像计算能见度时,透射率优化计算复杂以及透射率估测准确性差的问题,提出一种引导滤波的改进方法,以灰度图代替RGB图作为引导图,极大地提高了滤波效率。同时,重点分析雾浓度系数ω和图像灰度均值差异对透射率估测准确性的影响,总结出灰度均值的合理范围,提出一种自适应雾浓度系数的新思路。通过构建BP神经网络,以灰度均值及目标区域计算值作为输入,雾浓度系数作为输出,实现了能见度测量系统对于雾浓度系数的自适应修正。将大量图像处理的能见度结果与CJY散射式能见度仪测量结果作比较,二者基本一致,97.1%的相对误差在20%以内,满足能见度测量要求。 展开更多
关键词 雾浓度系数 能见度测量 暗通道先验法 引导滤波 BP神经网络 灰度图
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云雨动杂波模拟及其在雷达性能检验中的应用 被引量:4
19
作者 邢姗姗 李侠 +1 位作者 蔡万勇 花良发 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2006年第9期27-31,共5页
针对雷达云雨动杂波中可见度检验面临的实际问题,基于“目标机晴空飞行+模拟慢动体杂波注入”的处理思路,文中对云雨慢动体杂波模型进行了讨论,该模型不仅考虑了杂波自身的强度、多普勒频移、谱线展宽三个因素,而且考虑了线性调频的因... 针对雷达云雨动杂波中可见度检验面临的实际问题,基于“目标机晴空飞行+模拟慢动体杂波注入”的处理思路,文中对云雨慢动体杂波模型进行了讨论,该模型不仅考虑了杂波自身的强度、多普勒频移、谱线展宽三个因素,而且考虑了线性调频的因素。结合某X频段测高雷达的SCVm检验,给出了一种零中频I/Q双通道模拟云雨动杂波注入方案。实际检飞试验表明该方案便捷可行。 展开更多
关键词 云雨动杂波 杂波中可见度 参数测量
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对比法测量气象能见度的理论分析 被引量:3
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作者 濮江平 《气象科学》 CSCD 北大核心 1999年第3期293-297,共5页
本文从能见度定义出发,提出了一种新型的能见度测量方法——对比法。对比测量法就是以自然水平天空为背景,人工设定一个亮度可调的目标物,用同一测量系统分别测量目标物亮度与天空背景亮度的差异,当该差值小于某设定阈值时,就认为... 本文从能见度定义出发,提出了一种新型的能见度测量方法——对比法。对比测量法就是以自然水平天空为背景,人工设定一个亮度可调的目标物,用同一测量系统分别测量目标物亮度与天空背景亮度的差异,当该差值小于某设定阈值时,就认为该目标物的视亮度与天空背景亮度相同,根据目标物的实际亮度值就可以计算出大气透过率,进而计算气象能见度。采用检测目标物亮度与天空背景亮度对比确定气象光学距离方法的优点在于:理论上采用能见度定义,满足目标物刚好“可见”条件,实际使用中只需要人工目标物设计成亮度多级重复循环变化,对于接收端仅需要测量亮度差是否达到预先设定值进行判断。只要人工目标物有足够的亮度重复精度,就能保证测量结果的准确性,而检测器实质上是一个差分检测放大系统,这种差分电路对于共模信号都有较好的抑制能力,并且不需要测量绝对光强度,可以降低技术工艺方面要求。本文从理论推导人手,根据实际情况进行了必要的简化,得出对比法的计算公式,最后根据实际天空背景亮度变化情况给出了人工目标物亮度的变化范围。 展开更多
关键词 能见度 能见度测量 对比法
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