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基于HITRAN数据库的大气激光雷达信号仿真

崔洪鲁 闫召爱 张炳炎 郭文杰 胡雄

崔洪鲁, 闫召爱, 张炳炎, 郭文杰, 胡雄. 基于HITRAN数据库的大气激光雷达信号仿真[J]. 空间科学学报, 2020, 40(6): 1046-1051. doi: 10.11728/cjss2020.06.1046
引用本文: 崔洪鲁, 闫召爱, 张炳炎, 郭文杰, 胡雄. 基于HITRAN数据库的大气激光雷达信号仿真[J]. 空间科学学报, 2020, 40(6): 1046-1051. doi: 10.11728/cjss2020.06.1046
CUI Honglu, YAN Zhaoai, ZHANG Bingyan, GUO Wenjie, HU Xiong. Research on Atmospheric Lidar Signal Simulation Based on HITRAN Database[J]. Chinese Journal of Space Science, 2020, 40(6): 1046-1051. doi: 10.11728/cjss2020.06.1046
Citation: CUI Honglu, YAN Zhaoai, ZHANG Bingyan, GUO Wenjie, HU Xiong. Research on Atmospheric Lidar Signal Simulation Based on HITRAN Database[J]. Chinese Journal of Space Science, 2020, 40(6): 1046-1051. doi: 10.11728/cjss2020.06.1046

基于HITRAN数据库的大气激光雷达信号仿真

doi: 10.11728/cjss2020.06.1046
基金项目: 

中国科学院战略性先导科技专项(XDA17010303)和国家重点研发计划项目(2016YFB0501503)共同资助

详细信息
    作者简介:

    闫召爱,E-mail:yanza@nssc.ac.cn

  • 中图分类号: P356

Research on Atmospheric Lidar Signal Simulation Based on HITRAN Database

  • 摘要: 信号仿真研究是大气激光雷达研究的重要环节,结果可为激光雷达系统的设计和研制提供基础.本文仿真系统可用于激光雷达回波信号模拟.该仿真系统利用HITRAN数据库中的吸收谱线计算大气分子对激光的吸收光谱,并采用大气辐射传输模型中的气溶胶模式模拟气溶胶对激光的衰减.利用激光雷达方程,数值模拟了355nm,532nm以及1064nm的回波信号,并将532nm的数值模拟结果与实测结果进行对比,评估了激光雷达系统的光学效率.

     

  • [1] FUJⅡ T, FUKUCHI T. Laser Remote Sensing[M]. Boca Raton: CRC Press, 2005
    [2] SONG Xiaoquan, GUO Jinjia, YAN Zhaoai, et al. Research on high spectrum resolution lidar detection of atmospheric aerosol optical parameters[J]. Prog. Nat. Sci., 2008, 18(9):1009-1015(宋小全, 郭金家, 闫召爱, 等. 大气气溶胶光学参数的高光谱分辨率激光雷达探测研究[J]. 自然科学进展, 2008, 18(9):1009-1015)
    [3] QIU Jinheng, ZHENG Siping, HUANG Qirong, et al. Lidar measurements of cloud and aerosol in the upper troposphere in Beijing[J]. Chin. J. Atmos. Sci., 2003, 27(1):1-7(邱金恒, 郑斯平, 黄其荣, 等. 北京地区对流层中上部云和气溶胶的激光雷达探测[J]. 大气科学, 2003, 27(1):1-7)
    [4] CHI Ruli, LIU Houtong, WANG Zhenzhu, et al. Observations of cirrus clouds using polarization Mie lidar[J]. High Power Laser Part. Beams, 2009, 21(9):1295-1300(迟如利, 刘厚通, 王珍珠, 等. 偏振—米散射激光雷达对卷云的探测[J]. 强激光与粒子束, 2009, 21(9):1295-1300)
    [5] LI Tao, QI Fudi, YUE Guming, et al. Raman lidar system for the measurements of water vapor mixing ratio in the atmosphere[J]. Chin. J. Atmos. Sci., 2000, 24(6):843-854(李陶, 戚福第, 岳古明, 等. 大气中水汽混合比的Raman激光雷达探测[J]. 大气科学, 2000, 24(6):843-854)
    [6] ZHAO Yuefeng, ZHANG Yinchao, HONG Guanglie, et al. Lidar system for detecting the atmospheric CO2[J]. Chin. J. Quantum Electron., 2006, 23(3):355-359(赵曰峰, 张寅超, 洪光烈, 等. 大气CO2含量分布激光雷达监测[J]. 量子电子学报, 2006, 23(3):355-359)
    [7] HU Shunxing, CHEN Yafeng, LIU Qiuwu, et al. Differential absorption lidar system for background atmospheric SO2 and NO2 measurements[J]. Chin. J. Lasers, 2018, 45(9):09110091(胡顺星, 陈亚峰, 刘秋武, 等. 差分吸收激光雷达系统探测背景大气SO2和NO2[J]. 中国激光, 2018, 45(9):09110091)
    [8] YUAN Ke'e, ZHANG Shiguo, HU Shunxing, et al. Measurements of ozone using ultraviolet differential absorption lidar in low troposphere[J]. High Power Laser Part. Beams, 2013, 25(3):553-556(苑克娥, 张世国, 胡顺星, 等. 对流层低层臭氧的差分吸收激光雷达测量[J]. 强激光与粒子束, 2013, 25(3):553-556)
    [9] HU Xiong, YAN Zhaoai, GUO Shangyong, et al. Sodium fluorescence Doppler lidar to measure atmospheric temperature in the mesopause region[J]. Chin. Sci. Bull., 2011, 56(3):247-253(胡雄, 闫召爱, 郭商勇, 等. 钠荧光多普勒激光雷达测量中间层顶区域大气温度[J]. 科学通报, 2011, 56(3):247-253)
    [10] CHENG Xuewu, YANG Guotao, YANG Yong, et al. Na Layer and K Layer simultaneous observation by lidar[J]. Chin. J. Lasers, 2011, 38(2):0214001(程学武, 杨国韬, 杨勇, 等. 高空钠层、钾层同时探测的激光雷达[J]. 中国激光, 2011, 38(2):0214001)
    [11] GORDON I E, ROTHMAN L S, HILL C, et al. The HITRAN2016 molecular spectroscopic database[J]. J. Quant. Spectrosc. Ra. Trans., 2017, 203:3-63
    [12] SHI Guangyu. Atmospheric Radiology[M]. Beijing: Science Press, 2007(石广玉. 大气辐射学[M]. 北京: 科学出版社, 2007)
    [13] (杨瑞科, 马春林, 韩香娥, 等. 激光在大气中传输衰减特性研究[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(z2):415-418

    YANG Ruike, MA Chunlin, HAN Xiang'e, et al. Study of the attenuation characteristics of laser propagation in the atmosphere[J]. Infrared Laser Eng., 2007, 36(z2):415-418
    [14] DENG Pan, ZHANG Tianshu, CHEN Wei, et al. Estimating noise scale factor and SNR of atmospheric lidar[J]. Infrared Laser Eng., 2016, 45(S1):88-93(邓潘, 张天舒, 陈卫, 等. 大气探测激光雷达噪声比例因子及信噪比的估算[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S1):88-93)
    [15] LIU Zhaoyan, WILLIAM Hunt, MARK Vaughan, et al. Estimating random errors due to shot noise in backscatter lidar observations[J]. Appl. Opt., 2006, 45(18):4437-4447
    [16] ZHANG Chaoyang, SU Lin, CHEN Liangfu. Retrieval and analysis of aerosol lidar ratio at several typical regions in China[J]. Chin. J. Lasers, 2013, 40(5):227-232(张朝阳, 苏林, 陈良富. 中国典型地区气溶胶激光雷达比反演分析[J]. 中国激光, 2013, 40(5):227-232)
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-04-12
  • 修回日期:  2020-05-31
  • 刊出日期:  2020-11-15

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