[发明专利]对射式测量消光系数的方法、系统和激光雷达

权利要求书

1.一种对射式测量消光系数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在A点设置第一激光雷达，在B点设置第二激光雷达，所述A点和B点之间具有Z点；

S2、所述第一激光雷达探测A点到Z点的第一距离校准信号，所述第一距离校准信号值为RCS_A(z)，其中RCS_A(z)＝C_A·β(z)·exp(-2τ_Az)(公式(1))；

所述第二激光雷达探测B点到Z点的第二距离校准信号，所述第二距离校准信号值为RCS_B(z)，其中RCS_B(z)＝C_B·β(z)·exp(-2τ_zB)(公式(2))；

所述公式(1)和公式(2)中，C_A、C_B分别为激光雷达的系统常数，β(z)为大气的后向散射体积系数，τ_Az为A点到z点的光学厚度，τ_zB为z点到B点的光学厚度；

S3、所述第一激光雷达接收所述第二激光雷达传输的所述第二距离校准信号值；

S4、所述第一激光雷达根据所述公式(1)、公式(2)和公式(3)计算出所述第二距离校准信号值与第一距离校准信号值的比值RCS_B(z)，其中

R(z)为第二距离校准信号值与第一距离校准信号值的比值。

2.根据权利要求1所述的对射式测量消光系数的方法，其特征在于，所述步骤S4之后，进一步包括步骤S5：所述第一激光雷达根据公式(3)计算出所述A点到所述Z点的光学厚度，所述A点到所述Z点的光学厚度值为τ_AZ：其中所述公式(4)中

3.根据权利要求2所述的对射式测量消光系数的方法，其特征在于，所述步骤S5之后，进一步包括步骤S6：所述第一激光雷达根据公式(4)计算出所述Z点处的大气消光系数，所述Z点处的大气消光系数值为α(z)，其中所述Z点为A点的和B点之间的任意一点。

4.根据权利要求3所述的对射式测量消光系数的方法，其特征在于，所述步骤S6之后，进一步包括步骤S7：所述第一激光雷达根据公式(5)及能见度公式计算出所述Z点处的能见度，所述Z点处的能见度值为V_MOR(z)，其中所述公式(6)中λ是激光雷达的波长，单位为nm。

5.一种对射式测量消光系数的系统，其特征在于，包括：设置在A点的第一激光雷达和设置在B点的第二激光雷达，所述A点和B点之间具有Z点；

所述第一激光雷达，用于探测A点到Z点的第一距离校准信号，所述第一距离校准信号值为RCS_A(z)，其中RCS_A(z)＝C_A·β(z)·exp(-2τ_Az)(公式(1))；

所述第二激光雷达，用于探测B点到Z点的第二距离校准信号，所述第二距离校准信号值为RCS_B(z)，其中RCS_B(z)＝C_B·β(z)·exp(-2τ_zB)(公式(2))；

所述公式(1)和公式(2)中，C_A、C_B分别为激光雷达的系统常数，β(z)为大气的后向散射体积系数，τ_Az为A点到z点的光学厚度，τ_zB为z点到B点的光学厚度；

所述第一激光雷达，用于接收所述第二激光雷达传输的所述第二距离校准信号值；

所述第一激光雷达，用于根据所述公式(1)、公式(2)和公式(3)计算出所述第二距离校准信号值与第一距离校准信号值的比值RCS_B(z)，其中

R(z)为第二距离校准信号值与第一距离校准信号值的比值。