透射式能見度儀動態(tài)范圍擴展方法

肖韶榮，吳群勇，周 佳，徐 猛，尚國慶

(1.南京信息工程大學 物理與光電工程學院，江蘇 南京 210044；2.南京信息工程大學 電子與信息工程學院，江蘇 南京 210044)

引言

能見度是重要的氣象要素之一，它的測量可應用于氣象、航空、航海、道路交通等部門，在激光通信、圖像傳輸中也產生重要影響。能見度的測量主要有散射法、透射法、目測法等，透射法是嚴格定義下的能見度測量方法[1]。能見度測量的核心問題是對大氣消光系數的測量，大氣氣溶膠粒子是大氣消光的最主要因素，消光系數等于吸收系數與散射系數之和[2-3]。對于透射式能見度儀，發(fā)射器發(fā)射光強及基線固定時，可通過計算接收器檢測的接收光強與發(fā)射光強的比值求得消光系數，根據消光系數反演大氣能見度值。散射法中選擇大氣吸收區(qū)以外的光波長，以某一方向的散射系數代表光束傳輸過程中的總散射系數，并將該散射系數視為大氣消光系數。另一方面，散射法的取樣區(qū)域較小，取樣代表性較差。因此，散射法的準確度不如透射法。

系統動態(tài)范圍指能正常檢測時接收機輸入端的信號變化范圍。動態(tài)范圍下限受接收機靈敏度限制，在未采用信號處理條件下，該下限受接收機輸入端等效噪聲電平的限制；其上限則受放大器過載飽和或波形非線性失真規(guī)定值的限制[4]。只有在接收系統動態(tài)范圍之內測得的光強值，計算出的能見度才準確，可見能見度儀的動態(tài)范圍對其測量很重要，因此擴展儀器的動態(tài)范圍是有一定實際意義的。……