[发明专利]用于海面光传输特性测量的海雾模拟装置及测试方法

说明书

用于海面光传输特性测量的海雾模拟装置及测试方法，属于光学检测技术领域，包括下层池体、中层池体以及上层池体；下层池体的下部安装有光发射装置，外部设置有盐雾发生装置，在内部产生设定浓度的以盐晶颗粒为内核的水雾粒子作为传输介质；中层池体外部设置有水雾发生装置，在内部产生设定浓度的水雾粒子作为传输介质；上层池体的上部安装有光接收测试设备，外部设置有气溶胶发生装置，在内部产生大气气溶胶粒子作为传输介质。本发明可在室内环境下模拟海面生成的海雾，对海雾的介质颗粒、海雾浓度、海表面温度湿度等进行模拟，为海面光电探测提供室内模拟实验环境，用于开展在模拟海雾环境下的海面光传输特性的测试和评估。

技术领域

本发明属于光学检测技术领域，特别是涉及到一种海雾模拟装置及其光传输特性的测试方法。

背景技术

海雾是因空气作用在海面上生成的雾，由于形成原因不同，因而海雾类型繁多，且其参数测量困难。海雾作为一种灾害气象条件，严重影响海面观察测量、军事侦查、海洋施工作业、海运航行等活动的开展，因此对于海雾的研究受到广泛重视。近年来，对于海雾的研究逐渐深入到理论仿真和工程技术领域，但是对于模拟海雾环境下的光传输特性的研究未见报道。而海雾对光电探测设备在海面环境下的使用，造成探测距离缩短、信噪比降低、成像对比度下降、杂波干扰严重等不利影响，因此现有技术中亟需一种新的技术方案来解决这一技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于海面光传输特性测量的海雾模拟装置及测试方法，在室内环境下模拟海面生成的海雾，对海雾的介质颗粒、海雾浓度、海表面温度湿度等进行模拟，为海面光电探测提供室内模拟实验环境，用于开展在模拟海雾环境下的海面光传输特性的测试和评估，为光电探测克服海雾的干扰，为海面光电探测效能提升，提供更多的理论和技术支撑，以及数值仿真依据。

用于光传输特性测量的海雾模拟装置，其特征是：包括下层池体、中层池体以及上层池体，所述下层池体的下部安装有光发射装置，下层池体外部设置有盐雾发生装置，在下层池体内部产生设定浓度的以盐晶颗粒为内核的水雾粒子作为传输介质；所述中层池体外部设置有水雾发生装置，在中层池体的内部产生设定浓度的水粒子作为传输介质；所述上层池体的上部安装有光接收测试设备，上层池体外部设置有气溶胶发生装置，在上层池体的内部产生大气气溶胶粒子作为传输介质；

所述下层池体、中层池体以及上层池体的顶部和底部均开设有一组以上光学窗口，且各层池体之间的光学窗口相对齐。

所述下层池体、中层池体以及上层池体内均设置有气体检测装置、气体循环装置以及温湿度控制装置。

所述下层池体、中层池体以及上层池体的侧壁上均设置有检修门、观察窗口以及设备窗口，内侧壁上涂有光吸收涂料。

所述每组光学窗口玻璃可透过特定波长的光。

所述光接收测试设备包括光谱仪、光功率计、偏振态测量仪或成像相机。

所述气体检测装置为粉体采样仪器、能见度测试仪器、气体浓度测试仪器或激光颗粒粒径测试仪器。

一种模拟海雾环境下的光传输特性测试方法，其特征是：应用所述的用于光传输特性测量的海雾模拟装置，其测试方法包括以下步骤，

步骤一、实验环境准备

清洗各层池体内部及光学窗口，并对装置内部电子器件进行检测；通过温湿度控制装置检测和调节各层池体内温度和湿度；

步骤二、模拟气体发生

设定盐雾发生装置的介质浓度，向下层池体内部填充以盐晶颗粒为内核的水雾粒子作为传输介质；设定水雾发生装置的介质浓度，向中层池体的内部填充水雾粒子作为传输介质；设定气溶胶发生装置的介质浓度，向上层池体的内部填充大气气溶胶粒子作为传输介质；

步骤三、气体状态监控