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艦載激光云高儀算法優(yōu)化層面,采用梯度法與小波變換融合算法,對(duì)原始后向散射信號(hào)進(jìn)行分層降噪處理,強(qiáng)化邊界層突變特征;設(shè)置動(dòng)態(tài)梯度判別閾值,根據(jù)晝夜時(shí)段、大氣穩(wěn)定度自適應(yīng)調(diào)整識(shí)別條件,精準(zhǔn)區(qū)分殘留層、混合層與自由大氣界面。
氣象激光測(cè)云儀,針對(duì)上述探測(cè)誤差問(wèn)題,本文建立一套系統(tǒng)的精度校準(zhǔn)與優(yōu)化方案。硬件校準(zhǔn)層面,依托標(biāo)準(zhǔn)探空數(shù)據(jù)完成設(shè)備測(cè)距時(shí)序標(biāo)定,修正便攜設(shè)備光路偏差與系統(tǒng)延時(shí)誤差,統(tǒng)一探測(cè)基準(zhǔn);通過(guò)多點(diǎn)環(huán)境對(duì)比觀測(cè),完成不同溫濕度、氣溶膠濃度下的基線參數(shù)校準(zhǔn),消除環(huán)境系統(tǒng)性偏差。
激光測(cè)云儀報(bào)價(jià),便攜設(shè)備光路小巧、探測(cè)信噪比低于固定式設(shè)備,環(huán)境雜散光與電路熱噪聲會(huì)進(jìn)一步干擾回波梯度曲線,導(dǎo)致邊界層高度數(shù)據(jù)跳變、連續(xù)性差,無(wú)法滿足高精度監(jiān)測(cè)要求。
測(cè)云儀器通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析,明確便攜設(shè)備邊界層探測(cè)的主要誤差來(lái)源。設(shè)備依托大氣氣溶膠后向散射梯度變化識(shí)別邊界層高度,野外復(fù)雜環(huán)境下,近地面揚(yáng)塵、水汽、人為污染源會(huì)造成近層散射信號(hào)紊亂,模糊邊界層突變特征;晨昏交替、弱風(fēng)穩(wěn)流天氣下邊界層過(guò)渡平緩,固定梯度閾值難以精準(zhǔn)捕捉層頂位置,易造成高度低估或高估。
便攜激光測(cè)云儀具備機(jī)動(dòng)部署、全天候連續(xù)觀測(cè)、高時(shí)空分辨率的優(yōu)勢(shì),可實(shí)現(xiàn)大氣邊界層高度常態(tài)化監(jiān)測(cè),但受小型化光路結(jié)構(gòu)、環(huán)境噪聲、固定算法閾值限制,在復(fù)雜天氣下邊界層識(shí)別模糊、探測(cè)精度偏低。為此,開(kāi)展便攜式激光測(cè)云儀邊界層高度探測(cè)精度校準(zhǔn)與優(yōu)化研究,對(duì)提升近地面大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)能力具有重要應(yīng)用價(jià)值。
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