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)象是兩個重要的氣象觀測要素，為天氣預(yù)報、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)。能見度測量技術(shù)天氣現(xiàn)象觀測技術(shù)目前還處于初級階段，海港、公路交通和大多數(shù)軍用、民用機場所使用的能見度測量儀器基本上都是國外產(chǎn)品，大部分氣象臺站能見度和天氣現(xiàn)象的觀測還依賴于準確性低、客觀性差的人工觀測方法，難以滿足氣象觀測的需要。隨著自動化程度的不斷提高，能見度和天氣現(xiàn)象由目測改為儀器觀測已經(jīng)是大勢所趨。 圍繞對能見度和天

2、氣現(xiàn)象兩個氣象要素同時測量的問題，本論文在深入研究國內(nèi)外能見度和天氣現(xiàn)象監(jiān)測理論和技術(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（Visibility and Present Weather Sensor，VPWS）模型，并完成以下工作： 1．詳細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)中能見度測量的數(shù)學(xué)模型。該模型由于引入天氣現(xiàn)象識別通道的直流量作為參考，從計算公式中消除了光學(xué)鏡頭污染項的影響。

3、2．利用運動粒子通過光束時引起的光閃爍效應(yīng)，建立和構(gòu)成了VPWS單發(fā)-雙收系統(tǒng)中的天氣現(xiàn)象識別通道，并推導(dǎo)出天氣現(xiàn)象信號的理論提取方法。 3．完成了VPWS單發(fā)-雙收測量系統(tǒng)的全部設(shè)計和研制工作。包括系統(tǒng)總體設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、光學(xué)設(shè)計、電路硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，形成一臺VPWS監(jiān)測儀。 4．光學(xué)設(shè)計和電路設(shè)計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VPWS監(jiān)測儀進行光路調(diào)試和電路調(diào)試，