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大连理工大学新型激光雷达技术研究成果实现科技成果转化

仪表研发 2020年05月09日 08:49:12 来源:大连理工大学人气:12519
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  【仪表网 仪表研发】大连理工大学光仪学院梅亮副教授课题组围绕国家在大气环境监测领域的重大需求,实现了扫描式沙氏大气激光雷达技术和系统,该系统为大气环境监测、监管提供了一种强有力的技术手段,对解决我国当前面临的严峻大气污染问题具有重大社会意义。
 
扫描式沙氏大气激光雷达系统应用示意图
 
污染源探测效果示意图
 
  随着全球工业化和现代化进程的快速推进,大气污染日趋严峻,给人类健康和社会发展带来了严重威胁,大气环境问题已经成为社会发展的主要挑战之一。大气激光雷达(Lidar)技术是一种主动式光学遥感探测技术,可确定大气环境中污染物的垂直分布和时空变化,其在空间分辨率、探测灵敏度、抗干扰能力及实时监测等方面具有独特的优势。作为对传统技术的有力补充,大气激光雷达技术已经成为大气环境监测中必不可少的重要工具之一,并发挥着越来越重要的作用。然而,如何实现结构紧凑、低维护、低成本、探测盲区小的大气激光雷达探测技术是该领域的主要挑战之一,也是大气环境监测的迫切需求。
 
  光仪学院梅亮副教授在2014年与课题组成员在国际上提出了沙氏大气激光雷达探测新原理。沙氏大气激光雷达技术采用连续光二极管激光器作为光源,并利用图像传感器作为探测器,在满足沙氏成像原理的条件下实现大气回波信号的距离分辨探测,克服了传统脉冲式大气激光雷达技术面临的应用瓶颈问题,极大地提高了系统稳定性、可靠性,缩短了系统的探测盲区,并大幅降低了系统的成本及维护需求。
 
  梅亮副教授入职大连理工大学后,获得首批国家重点研发计划青年项目立项资助。四年来,在国家重点研发计划等项目的资助下,带领课题组开展关键技术攻关研究,建立了沙氏大气激光雷达技术相关的理论、方法体系,发表高水平国际SCI期刊论文10余篇。
 
  课题组开展了沙氏大气激光雷达技术的应用研究,实现了扫描式沙氏大气激光雷达技术和系统。该系统可实现方圆5 km内大气污染源排放的实时扫描探测。此研究成果在天津、武汉、青岛、郑州、西安等十余个省市环保部门应用和试用,受到合作企业和环保部门的高度评价,并实现专利成果转化(首批转化项目合同额超100万元)。
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