[发明专利]一种无人机载型大气气溶胶单次散射反照率廓线测量系统

摘要

本发明公开了一种无人机载型大气气溶胶单次散射反照率廓线测量系统，包括：一无人机；操控单元，包括数据采集处理端以及与无人机通信连接的无人机控制模块；一大气气溶胶单次散射反照率测量仪，包括：一箱体，装设于无人机上；一测量光腔，设置于箱体内；气路传输组件，设置于所述箱体内，其包括：样气背景气气路；抽气气路；数据传输组件，其包括：光电倍增管；数据采集卡；光谱仪。所述测量系统结构紧凑、轻便，测量精度高，能够实现大气气溶胶单次散射反照率垂直廓线的精确测量。

主权项

1.一种无人机载型大气气溶胶单次散射反照率廓线测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：一无人机；操控单元，设置于地面，包括数据采集处理端以及与无人机通信连接的无人机控制模块；一大气气溶胶单次散射反照率测量仪，与所述操控单元数据采集处理端数据、通信连接，其包括：一箱体，装设于所述无人机上，其侧壁上间隔开设背景气气孔、样气气孔以及抽气气孔；一测量光腔，设置于所述箱体内，其包括：散射积分球，为一由两半球扣合形成的空心球体，两半球表面沿所述散射积分球径向分别对称开设插孔，一半球表面还开设有一透光通孔；第一、第二截止管，分别插设于所述散射积分球两插孔上，第一截止管侧壁沿垂直第一截止管方向开设样气通孔，第二截止管侧壁沿垂直第二截止管方向开设抽气通孔，所述样气通孔与抽气通孔位于异侧；所述样气通孔以及抽气通孔上分别对应插设有样气接头以及抽气接头；一石英管，两端分别通过两插孔架设于散射积分球内并与所述第一、第二截止管连通；第一、第二高反腔镜，分别设置于第一、第二截止管远离所述散射积分球开口端内，并分别与所述第一、第二截止管内部腔室形成谐振腔；散热筒，轴向两端开口，一开口端与所述第一截止管远离散射积分球开口端同轴连接；光源筒，同轴设置于所述散热筒另一开口端，且相对散热筒一端设有一LED光源，所述散热筒沿轴向、LED光传播方向间隔内接有准直透镜和宽带滤光片，所述光源筒相对散热筒另一端端面设置若干针状散热片，所述散热筒外壁沿散热筒轴向同轴、间隔设置若干圆片式散热片；尾筒，轴向两端开口，一开口端与所述第二截止管远离散射积分球开口端同轴连接，内接一自聚焦透镜；一用于接收透过光的光纤头，同轴设置于所述尾筒另一开口端；一透光管，一端插设于所述散射积分球透光通孔，其内部沿轴向依次内接滤光片和会聚透镜；气路传输组件，设置于所述箱体内，其包括：样气背景气气路，包括一三通阀，其一端通过一背景气过滤单元与箱体背景气气孔连通、一端通过管路与箱体样气气孔连通、另一端通过管路与所述样气接头连通，三通阀对应背景气气孔一端以及样气气孔一端交替开通；抽气气路，包括一采样器，其进气端通过管路与所述抽气接头连通，出气端通过管路与箱体抽气气孔连通；设置于箱体内的保护气气路，其包括保护气过滤单元，其进气端通过管路与开设于箱体侧壁的保护气气孔连通；对应地，所述第一、第二截止管上分别沿垂直第一、第二截止管方向开设第一、第二保护气通孔，且第一、第二保护气通孔上分别插设有第一、第二保护气接头，所述保护气过滤单元出气端通过两保护气管分别与所述第一、第二保护气接头连通，且两保护气管上分别设有限流小孔；所述第一、第二保护气通孔与样气通孔位于同侧；所述第一保护气通孔位于样气通孔外侧，所述第二保护气通孔位于抽气通孔外侧；数据传输组件，其包括：光电倍增管，光阴极一端插设于所述透光管远离散射积分球一端，并与所述会聚透镜相对应；数据采集卡，设置于所述箱体内，输出端与所述操控单元数据采集处理端通信连接，输入端与所述光电倍增管阳极数据连接；光谱仪，输入端与所述光纤头数据连接，输出端与所述数据采集卡输入端数据连接。