[发明专利]一种适用于雾天的红外高光谱气体成像仪外场测试方法

权利要求书

1.一种适用于雾天的红外高光谱气体成像仪外场测试方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)能见度测量，采用能见度测量仪测量测试场地及其附近能见度，根据天气标准确定天气等级；

(2)红外高光谱气体成像仪作用距离计算，用小型气象站测量气压、气温、相对湿度气象参数。将气压、气温、相对湿度输入大气辐射传输模型，计算红外高光谱气体成像仪各个波段的穿透距离，最小穿透距离作为红外高光谱气体成像仪作用距离；

(3)布设测试场景，选择合适的背景地物，放置装有被检气体的纯气的液化气瓶，将红外高光谱气体成像仪根据红外作用距离选择合适的位置安装，气体样本的释放地点距离红外高光谱气体成像仪距离应小于红外高光谱气体成像仪的有效作用距离；

(4)风源设置，采用工业风扇作为风源，工业风扇安装点与气瓶的连线垂直于红外高光谱气体成像仪与气瓶的连线，工业风扇的与气瓶的距离依据工业风扇的性能参数设定；

(5)安装气体传感网，开启工业风扇，采用小型气象站测量现场的风速，采用气体扩散模型计算气体在现场所具有的气象参数下形成的气云的高度和宽度，在该范围内均匀设置微型气体传感网探头，探头固定于细长杆状支架上，杆子直径应小于1cm，支架的探头数量不少于20个，探头尺寸应小于10厘米；

(6)测试场景三维重建，用GPS RTK系统测量红外高光谱气体成像仪、气体样本的释放地点、微型气体传感网中各个探头的三维地理坐标，以气体样本的释放地点为原点建立三维直角坐标系，建立虚拟的三维测试场景；

(7)数据同步测量，开启红外高光谱气体成像仪，释放气体样本，记录流速计数值，同时，用小型气象站测量气压、风速、风向、气温、相对湿度气象参数，用布置好的选定的气体种类气体传感网测量离散点的气体浓度；

(8)气体三维浓度场模拟与校正，将气压、风速、风向、气温、相对湿度、流速输入气体扩散模型，模拟得到气体三维浓度场，采用正则化的最小二乘法对气体传感网测量离散点的气体浓度和对应坐标的模拟值做回归分析，用K折交叉验证优化回归分析模型，最后，用回归模型对模拟得到的气体三维浓度做校正；

(9)气体柱浓度反演误差计算，结合红外高光谱气体成像仪观测方位，计算红外高光谱气体成像仪视场内的二维柱浓度模拟图，对比模拟的柱浓度图和红外高光谱气体成像仪检测的柱浓度图，计算反演误差。