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激光雷達在環境監測中的應用

  2016-10-30

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      航監測獲取線源數據的技術要求,在固定加走航監測結合的模式下,可以全面獲取“點面域、地空天”一體化數據。

  我所張天舒研究員率領的激光雷達團隊聯合中科光電,組織技術骨干進行技術攻堅,經過近兩年的不懈努力,攻克了快速掃描振鏡技術、高重復頻率激光器技術、多姿態雷達掃描數據分析技術、車載雷達減震避震技術和快速走航觀測技術等一系列關鍵問題。其中,快速掃描振鏡技術其核心競爭力在于,可以使掃描及成圖時間分辨率達到3分鐘,確保了監測數據的時效性(目前國內外采用3D支架掃描方式,完成掃描及成圖時間需要2小時,沒有時效性保證,無法動態說清變化過程)。
 
  Instrument:在環保領域,標準被認為是一類儀器推廣的“利器”,對于激光雷達,有沒有正在制定的標準?或者說您認為需要哪些方面來規范此類儀器的生產和應用?
 
  劉文清:激光雷達目前還沒有正式的國家規范標準,很多單位對于激光雷達的性能校驗也一直存在著疑問。實際上,為了保持激光雷達的有效探測距離及探測精度、保證激光雷達的穩定性及準確性,我們聯合合作企業已經編制了相關的企業技術規范標準,希望能夠逐步發展為行業和國家標準。
 
  激光雷達標準規范的建立目的是為了保證雷達數據的有效性和一致性,科學的系統測試和校驗方法是其重要的技術支撐。完整的系統測試即包括儀器組成部分的性能測試,如激光器的功率、脈沖能量、發散角,光學發射和接受系統與激光準直系統的匹配性,數據采集系統本身的采集速率、電子學噪聲,以及雷達數據處理和分析軟件性能;也包括功能指標,包括探測成分、探測距離、距離分辨率以及信噪比等。對于激光雷達這樣一個復雜的光電探測系統的校驗也可以與其他觀測設備進行一致性的對比分析。使用激光雷達與能見度儀、太陽光度計等觀測儀器進行數據一致性對比分析,采用探空氣球數據對激光雷達觀測數據產品的準確性進行校驗等。

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