さまざまなLidarシステムのデザインは何ですか？

大気研究では、光検出と測量（LIDAR）システムがよく使用されます。 さまざまなLidarシステムのデザインのいくつかは、MieとRayleigh Lidar、ラマンと微分吸収Lidar、ドップラーと蛍光ライダー、および単純な範囲ファインダーまたは高度計として使用されるシステムです。設計は、調査中の被験者、測定の精度が必要で、展開の状況によって異なります。システムの各タイプは、利用可能なハードウェアとソフトウェアの機能を評価する製品であり、測定目標を満たすために使用する方法です。

LIDARシステムは通常、レーザーの後方散乱を測定します。これはレーザー光が反射されます。直接的なレーザー後方散乱、波長シフト後方散乱、2つの波長間の吸収速度の違い、または後方散乱光の周波数変化を測定するために特別に設計することができます。 基本システムは、送信機、受信機、データ分析コンポーネントで構成されています。 Lidar System DesignにはEITHがありますバイスタティックまたは単static構成。単独システムでは、送信機と受信機が一緒に配置されますが、バイスタティックデザインでは2つは別々です。

別の設計上の考慮事項は、二軸または同軸センサーの配置を採用することです。二軸配置では、送信機と受信機の軸には異なる方向があります。後方散乱光は、被験者が特定の距離を超えている場合にのみ、受信機によって検出できます。送信機と受信機の軸は、同軸配置で同じです。

パルスレーザーを使用する

LIDARシステムには、通常、単独構成がありますが、二軸センサーまたは同軸センサーの配置がある場合があります。連続波レーザーを使用したシステムには、通常、バイスタティックな構成があります。被験者の範囲が比較的近くにある場合、通常、送信機と受信機の同軸配置が推奨されます。ターゲット近くの場合能力は問題ではなく、近くのレーザー後方散乱からの合併症を避けるために二軸配置が採用される場合があります。

異なるLidarシステム設計では、さまざまなレーザー波長、および送信機と受信機のさまざまな帯域幅の組み合わせも採用しています。その他の設計上の考慮事項には、ルックアップまたはルックダウンLIDARとしての使用の要件、およびシステムが継続的な動作中であるか、夜にのみ使用されるかどうかが含まれます。一部の設計では、調整可能なレーザーを使用しています。これらのオプションは、特定の測定目標を追求するために慎重に選択されます。

LIDARシステムのデータ分析コンポーネントは、さまざまな分析手法を使用しています。 Mie、Rayliegh、Raman、および蛍光Lidarsは、さまざまな種類のレーザー後方散乱パターンを分析するように設計されています。散布パターンは波長に依存します。 MIE分析は、反射粒子が波長とほぼ同じサイズである場合、散布パターンを最もよく表します。レイリー分析は、Wよりもはるかに小さい粒子の方が正確ですAvelength。

Rayliegh and Mie Designsは、反射光が伝達される光と同じ波長である弾性後方散乱を調べます。ラマンライダーは、非弾性後方散乱を分析します。これは、粒子に反射すると光が波長でわずかにシフトされることに起因します。シフトの量は、反射粒子のメイクと大気濃度を識別できます。 Fluorecence Lidarは、同様の分析を使用して、液体と固体からの後方散乱を調べます。

ドップラーライダー測定は、後方散乱光の頻度を測定して、温度と風速または方向の変化を決定します。差動吸収は、2つの波長の光を伝達し、2つの波長間の大気吸収の違いを測定します。吸収の相対的な違いは、エアロゾル濃度を同一視することができます。

異なるLidarシステム設計のそれぞれは、ハードウェアとソフトウェアのユニークな構成を使用して、特定の量の正確な測定を行うことを行います限られた一連の状況の下でのity。警察の速度検出器などのより汎用システムは、より正確な結果を返します。一部のシステムでは、データ分析コンポーネントで使用される分析方法により、システムハードウェア設計が決定されます。その他では、利用可能なハードウェアは、システム設計を使用できることを決定します。