[发明专利]一种小型化大气能见度智能测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种小型化大气能见度智能测量系统及方法，包括：通过数据采集模块采集所述系列大气参数、所述大气能见度观测数据；以所述系列大气参数为输入，通过第一运算模块运算得到第一大气能见度计算数据；以所述第一大气能见度观测数据、所述第二大气能见度观测数据和所述第一大气能见度计算数据为输入，建立能见度反演模型；以所述系列大气参数为输入，带入所述能见度反演模型以计算和预测第二大气能见度计算数据。本发明通过小型传感器作为部件，采集大气能见度数据，避免了在测量过程中因体积过大而受限；引入人工智能算法建立能见度反演模型，可以精确计算并预测不同天气环境下大气能见度，解决了现有设备成本高的问题。

技术领域

本发明涉及大气能见度测量系统和方法技术领域，尤其涉及一种小型化大气能见度智能测量系统及方法。

背景技术

大气能见度标准定义为视力正常的人在当时天气条件下能够从天空背景中看到和辨认的目标物的最大水平距离。其定量标准由白炽灯发出色温为2700K平行光束的光通量，通过大气传输过程中衰减至初始5％时所通过的路径长度来衡量。大气能见度影响着陆运、航运、海运等公共交通以及人们的健康，因此，大气能见度的智能测量具有重要意义。

大气中气溶胶、水汽等成分是决定能见度数值大小的关键物理量，通常在一定区域范围内假设大气水平混合均匀，通过测量大气消光系数可计算大气水平能见度信息。

目前，大气水平能见度的测量方法多基于光学原理，包括透射式、前向散射式和图像识别方法，其中透射式方法测量精度较高，但设备需要发射端和接收端，体积较大。对于大气垂直和斜向能见度探测而言，现阶段探测设备主要是激光雷达等，实现的成本过高。

综上所述，传统的大气能见度测量方法还存在上述缺陷，发展小型化可搭载于探空气球、无人机平台的能见度探测设备具有重要应用价值和市场需求。

发明内容

本发明提供一种小型化大气能见度智能测量系统及方法，用以解决现有技术中测量设备体积过大、测量成本高、数据精确度低的缺陷，实现大气能见度测量小型化、智能化。

本发明提供一种小型化大气能见度智能测量系统，包括：

数据采集模块，用于获取大气能见度相关数据，所述大气能见度相关数据包括：系列大气参数和大气能见度观测数据，所述大气能见度观测数据包括第一大气能见度观测数据和第二大气能见度观测数据；

数据运算模块，所述数据运算模块包含第一运算模块、第二运算模块，其中，所述第一运算模块以所述系列大气参数为输入，进行运算，得到第一大气能见度计算数据；所述第二运算模块以所述第一大气能见度观测数据、第二大气能见度观测数据和所述第一大气能见度计算数据为输入，得到第二大气能见度计算数据。

根据本发明提供的一种小型化大气能见度智能测量系统，还包括数据传输模块，用于存储所述数据采集模块所采集到的相关数据，并传输到所述运算模块中。

根据本发明提供的一种小型化大气能见度智能测量系统，所述数据采集模块还包含智能传感器模块，所述智能传感器模块包含粒子浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、GPS传感器。优选的，粒子浓度传感器可使用气溶胶粒子浓度传感器。进一步优选的，气溶胶粒子浓度传感器可使用激光粉尘传感器。

根据本发明提供的一种小型化大气能见度智能测量系统，所述数据采集模块还包含高精度能见度仪和小型化能见度仪，所述高精度能见度仪用于采集第一大气能见度观测数据；所述小型化能见度仪用于采集第二大气能见度观测数据。优选的，所述高精度能见度仪可使用激光粒子浓度传感器，进一步优选的，所述高精度能见度仪可使用激光雷达。

根据本发明提供的一种小型化大气能见度智能测量系统，所述第二大气能见度观测数据为所述小型化能见度仪获取到的室外环境图像。优选的，所述室外环境图像由红外和可见光相机获取。