上海光機(jī)所研制成功用于測(cè)量大氣二氧化碳濃度的機(jī)載1.57μm積分路徑差分吸收激光雷達(dá)
2019年中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所空間激光工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研制用于測(cè)量大氣二氧化碳的機(jī)載1.57μm雙脈沖積分路徑差分吸收(IPDA)激光雷達(dá),并成功開(kāi)展了機(jī)載飛行驗(yàn)證試驗(yàn),相關(guān)研究成果發(fā)表于《遙感》(Remote sensing)。 星載主動(dòng)探測(cè)激光雷達(dá)可以全天時(shí)、大范圍地對(duì)全球二氧化碳柱線進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。該研究團(tuán)隊(duì)研制出的機(jī)載1.57μm雙脈沖積分路徑差分吸收激光雷達(dá)是星載激光雷達(dá)的地面縮比系統(tǒng)。裝載在飛機(jī)平臺(tái)的激光雷達(dá)系統(tǒng),能夠測(cè)量飛機(jī)高度至地面的整個(gè)路徑的CO2柱線濃度,用于驗(yàn)證將來(lái)的星載CO2測(cè)量激光雷達(dá)探測(cè)性能,為載荷系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化和數(shù)據(jù)反演方法研究提供重要數(shù)據(jù)。利用機(jī)載觀測(cè)平臺(tái)與星載雷達(dá)進(jìn)行相同軌跡觀測(cè),對(duì)比觀測(cè)數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的地面定標(biāo)和驗(yàn)證。 研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)降低對(duì)大氣溫度、氣壓和水汽的敏感度,優(yōu)化了IPDA激光雷達(dá)系統(tǒng)的激光波長(zhǎng)。采集了高精度的頻率穩(wěn)定控制手段,實(shí)現(xiàn)機(jī)載平臺(tái)1.57μm雙脈沖激光頻率穩(wěn)定輸出。對(duì)該IPDA激光雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行了高空機(jī)載外場(chǎng)實(shí)驗(yàn),成功地接收到了海洋和陸地的微弱回波信號(hào)。2019年春季,IPDA激光雷達(dá)系統(tǒng)首次在山海關(guān)開(kāi)展機(jī)載飛行試驗(yàn),激光雷達(dá)由光機(jī)頭部和電子學(xué)機(jī)柜組成,其中光機(jī)頭部置于飛機(jī)吊艙中,電子學(xué)機(jī)柜置于機(jī)艙中。同時(shí)飛機(jī)上安裝了二氧化碳原位測(cè)量?jī)x、GPS及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)、機(jī)載溫濕度儀等輔助設(shè)備,用于后期數(shù)據(jù)反演分析和對(duì)比。 |