透射式机场激光能见度仪的研究

　　1引言

　　能见度是一个对航空、航海、陆上交通以及军事活动等都有重要影响的因素，是影响航空兵活动的重要气象要素。它不仅与大气的光学特性有关，而且与人眼的视觉生理有关，是一个与人的视觉因素结合在一起的复杂的心理一物理现象。传统的能见度观测方法主要还是以人眼目测为主，具有很大的主观随意性，因而客观性和准确性都较差。随着世界科技和经济的发展，航空航天、海陆交通、环境监测和军事国防部门对能见度的精确测报有着越来越高的要求，因此，能见度仪器的研制和应用就显得尤为重要。

　　本文所描述的透射式机场激光能见度仪是一种基于激光测量大气透过率来计算气象光学视程(MOR)和跑道视程(RVR)的智能化仪器。该探测

　　设备的总体结构与流行的透射表相似，不同之处主要有两点:一是发、收各分系统都附加有太阳能供电系统，因而不用考虑供电和布线的问题;二是由于采用一个接收探测器轮换测量能见度和背景照度的技术，系统不必附加昂贵的背景照度表，可以节省成本。因此，这是一种性能价格比高、并具有较高应用价值的机场能见度探测设备。

　　2工作原理

　　2.1气象光学视程(MOR)的测量

　　根据布格一兰伯特(Bouguer一玩mhert)定律:

　　A(R)为距离跑道灯光R处的光照度，二为大气消光系数，A。(R)为无大气衰减条件下距离跑道灯光R处的光照度。因此可得:

　　同样，当用测量光源时，也可写出:

　　(R)为测量光源无大气衰减情况下在距离为R处的照度，a(R)为测量光源有大气衰减情况下在距离为R处的照度。所以，由科希米德(Kos-chmieder)定律，取。二0.05时可得到气象光学视程(MoR)的计算公式:

　　2. 2夜间灯光能见度(V,,)的测量

　　根据阿拉德(Allard)定律，当A(R)正好等于人眼照度Ill值E:时，则(2)式有如下形式:

　　设叭是灯光强度为10的夜间灯光能见度，可得：

　　2.3跑道视程(RVR)的测

　　在白天和能见度较好()20(X)m)时，跑道灯光的可见性已不重要，跑道视程(RVR)就用8二0.05的气象能见度(即MOR)来代替。在夜间或能见度差(<2以X)m)的白天，跑道视程以跑道灯为标志，RVR就是夜间灯光能见度玖。因此，利用对背景照度的测量来修正补偿E:从而实现跑道视程(RvR)的自动计算与显示。

　　2.4测最与反演的技术实现

　　理论上，首先应确定Io、E:、R(基线距离，按常数处理)。a。(R)按灯D满量程设定(255)，a(尺)为唯一的刀D测量变量(设为x)，求解下列方程: