揭秘激光云高儀：如何精確測(cè)量云層與氣溶膠?【FT-YG1】 激光云高儀作為現(xiàn)代氣象觀測(cè)與大氣研究中的重要設(shè)備，憑借激光探測(cè)技術(shù)，能夠穿透大氣層，精準(zhǔn)捕捉云層高度及氣溶膠分布信息。它通過(guò)發(fā)射高能激光脈沖，并精確測(cè)量激光從發(fā)射到被云層或氣溶膠顆粒反射回接收器的時(shí)間差，結(jié)合光速的恒定值，快速計(jì)算出目標(biāo)物的距離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)云層底部高度的精確測(cè)定。同時(shí)，激光云高儀還能根據(jù)反射信號(hào)的強(qiáng)度和散射特性，分析氣溶膠的濃度、粒徑分布等關(guān)鍵參數(shù)，為大氣科學(xué)研究、航空安全保障及氣候變化監(jiān)測(cè)提供不可缺數(shù)據(jù)支持。
一、產(chǎn)品概述
YG1型激光云高儀是一種采用米散射原理的后散射激光雷達(dá)。觀測(cè)范圍可達(dá)到12公里，可以有效的測(cè)量氣溶膠、云層高度，云層厚度、云量和垂直能見度等。它可以應(yīng)用于復(fù)雜的氣溶膠研究或者是集成到大型觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)大氣研究中的多樣化需求而言是當(dāng)前最高技術(shù)水平的代表性解決方案。
二、功能應(yīng)用
氣溶膠垂直廓線、云底高度(5層)、云層厚度、垂直能見度、邊界層高度
其中擴(kuò)展型對(duì)于混合層測(cè)量和氣溶膠研究則性能更為優(yōu)
三、工作原理
根據(jù)米散射原理，通過(guò)測(cè)量大氣對(duì)發(fā)射紅外光束的后向散射信號(hào)廓線，判斷光路方向上是否存在云層，計(jì)算云底高度、云層穿透厚度、氣溶膠的消光系數(shù)、天大氣邊界層高度、天空模糊時(shí)輸出垂直能見度，通過(guò)建立云底高度的時(shí)間序列可統(tǒng)計(jì)估算云量。
該設(shè)備采用先進(jìn)的紅外激光遙感技術(shù)，云底高度測(cè)量準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)產(chǎn)品豐富，工作穩(wěn)定可靠，使用維護(hù)簡(jiǎn)單。
四、產(chǎn)品特點(diǎn)
1.采用米散射激光技術(shù)，信號(hào)發(fā)射功率強(qiáng)大、穩(wěn)定，測(cè)量距離遠(yuǎn)。
2.設(shè)備具備穿透性測(cè)量，可同時(shí)測(cè)量多層云及氣溶膠數(shù)據(jù)。
3.采用高敏感度的光學(xué)部件來(lái)獲得高精度的測(cè)量結(jié)果：光學(xué)設(shè)計(jì)能夠使?jié)M足窄波段濾波器的應(yīng)用，有效抑制光學(xué)影響，并且在白天和黑夜都能對(duì)云和氣溶膠進(jìn)行精確測(cè)量。
4.雙鏡頭設(shè)計(jì)，可進(jìn)行鏡頭之間自檢,最大限度消除鏡頭污損的影響。不易受大氣中顆粒物漫反射影響，采樣精度高，達(dá)到5m。
5.全天候可靠運(yùn)行，配備密閉金屬外殼，窗口自動(dòng)加熱系統(tǒng)，不受霧天、降雨、冰凍影響。
6.友好的操作界面以及易用性，維護(hù)簡(jiǎn)單，無(wú)消耗器件。
五、技術(shù)參數(shù)
| 測(cè)量參數(shù) | 電氣參數(shù) | |||
| 測(cè)量范圍 | 15～12000m | 電源 | AC100~250V或DC9~36V | |
| 測(cè)量精度 | ＜150m ±20m 150m～300m ±10% ＞300m ±20% | 功耗 | 不加熱時(shí)：≤15W 加熱時(shí)：≤100W | |
| 固體目標(biāo)測(cè)量 精度 | ±10m | 尺寸 | ||
| 機(jī)殼（長(zhǎng)x寬x高） | 320mm×200mm×380mm | |||
| 測(cè)量周期 | 15s～300s（可調(diào)） | |||
| 包裝（長(zhǎng)x寬x高） | 520mm×360mm×430mm | |||
| 測(cè)量種類 | ◆ 氣溶膠廓線 ◆ 云底高度 ◆ 云層厚度 ◆ 垂直能見度 ◆ 云層數(shù)量 ◆ 低、中、高、總云量， ◆ 積分云量 ◆ 可測(cè)定多層云和卷云 | |||
| 重量 | ||||
| 整機(jī) | ≤12kg | |||
| 探測(cè)部分 | ≤6kg | |||
| 工作環(huán)境 | ||||
| 環(huán)境溫度 | -45℃～50℃ | |||
| 接口和軟件 | ||||
| 相對(duì)濕度 | 5%～100%RH | |||
| 標(biāo)準(zhǔn)接口 | RS232 | |||
| 大氣壓力 | 450～1060hPa | |||
| 可選接口 | RS485 | |||
| 模型圖 | ||||
| 數(shù)據(jù)通訊 | 串口、光纖、北斗、無(wú)線 | |||
| 可選軟件 | 可視化軟件 | |||
| 數(shù)據(jù)格式 | ||||
| MODBUS協(xié)議、ASCII協(xié)議格式、中國(guó)氣象局?jǐn)?shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)格式協(xié)議。 | ||||
| 激光云高儀數(shù)據(jù)格式：輸出間隔、日期，時(shí)間、 天空狀況、云層數(shù)、云底高、積分云量、垂直能 見度、系統(tǒng)狀態(tài)、校驗(yàn)碼 | ||||
| 用戶數(shù)據(jù)格式：用戶自定義 | ||||
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