报道了新研制的一种便携式激光测云仪,该设备由光学、电子和机械三部分组成,采用单片机处理回波信号、识别云底高度,并给出了该激光测云仪的相关参数.将回波斜率突增点作为云底定义点,利用云回波在上升斜率、脉冲宽度和幅度上与大气回波及噪声脉冲间的差异,识别反演出云底高度.另外,同一位置连续测量数次,可以剔除干扰噪声.与计数式激光测云仪进行了实测比较,数据基本吻合.结果表明便携仪的云高识别算法基本合理、可行,便携仪中所采用的剔除大气回波伪信号算法能提高系统的测低云性能,智能识别算法能滤除干扰噪声.最后,需要对算法进行进一步的优化.

提出了一种基于MEMS加速度传感器的半导体激光云高仪倾角和振动测量方案。根据系统要求和加速度传感器的信号特点,研制了外部信号滤波调理电路,并对不同的滤波参数进行了实验比较分析。结果表明：该方案利用一片MEMS加速度传感器的数字和模拟输出,分别进行滤波调理,同时实现精密的倾角和振动测量。测量方案满足系统要求,有效辅助了云高的测量,电路构成体积小、可靠性高、成本较低。

云是发生在高空的水汽凝结现象,其生成、外形特征、量的多少、分布及其演变,不仅反映了当时大气的运动、稳定程度和水汽状况等,而且也是预示未来天气变化的重要征兆之一。正确分析云的变化,是了解认识大气物理状况,掌握天气变化规律的一个重要因素。本文介绍了一种新型的脉冲式半导体激光云高自动测量系统,设计了激光收发同轴的光学系统,实现了无盲区的云探测;研制了半导体激光器驱动模块、接收低噪声前置放大、高速采集和信号处理等电路;在数据处理方法上,提出了小波信号特征提取法,能有效地识别出云层信息。研制的半导体激光云高自动测量系统能够给出云底、云高信息,所获得的结果与SAGEII卫星所测的卷云高度基本一致,证明仪器能满足气象观测对云层参数测量的要求,具有一定的可行性。

为了研究测量混合层高度的方法，对判断混合层高度的几种重要方法，如目测法、梯度法等进行了分析，采用本文中所介绍的的Steyn法，通过阐述其理论基础，给出了理想模型图，并举例强调实际运用时初始值选择对拟合结果的影响。利用云高仪Vaisala测得的3幅雷达回波信号图（气溶胶后向散射系数和高度）进行拟合，得到了混合层高度等结果。结果表明，Steyn法即使在混合层后向散射系数多变、混合层高度偏低的复杂情况下，仍能准确有效地识别混合层高度、夹卷层厚度等信息，大气边界层日变化的实测结果与理论预测值能较好地吻合。