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激光雷达为大气环境研究提供了新方法

阅读：157 发布时间：2022-8-29

　　激光雷达说穿了就是雷达，干得也是同样的活，就是探测目标位置，监测移动速度。区别在于激光雷达用的是激光，而传统意义上的雷达用的是超声。

　　激光雷达的主要原理与普通雷达原理相似，使用的技术是飞行时间。具体而言，就是根据激光遇到障碍物后的折返时间，计算目标与自己的相对距离。激光光束可以准确测量视场中物体轮廓边沿与设备间的相对距离，这些轮廓信息组成所谓的点云并绘制出3D环境地图，精度可达到厘米级别，从而提高测量精度。

　　激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲，与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机等目标进行探测、跟踪和识别。

　　激光在大气中传输时，除了被大气吸收外，还会产生激光与小尺度大气分子的散射、与大尺度气溶胶粒子的米散射、与非球形粒子的退偏振散射和频率发生变化的拉曼散射等多种散射过程。激光与大气间的各种相互作用就是激光雷达探测大气的物理基础，用于大气颗粒物探测的米散射激光雷达就是基于米散射理论，通过接收激光与大气中颗粒物相互作用后的后向散射回波信号对灰霾进行探测，激光雷达技术已被广泛应用于大气颗粒物的探测与研究领域。

　　激光雷达的出现和发展改变了传统的大气监测由点到线再到面的演绎方法，为大气环境研究提供了一个新的技术手段，克服了传统大气环境研究中的诸多局限性，实现了大空间、长时间、多尺度、多参数的遥感遥测。

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