【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】大連理工大學光儀學院梅亮副教授課題組圍繞國家在大氣環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的重大需求，實現(xiàn)了掃描式沙氏大氣激光雷達技術(shù)和系統(tǒng),該系統(tǒng)為大氣環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)管提供了一種強有力的技術(shù)手段，對解決我國當前面臨的嚴峻大氣污染問題具有重大社會意義。
 

 

掃描式沙氏大氣激光雷達系統(tǒng)應用示意圖
 

 

污染源探測效果示意圖
 

　　隨著工業(yè)化和現(xiàn)代化進程的快速推進，大氣污染日趨嚴峻，給人類健康和社會發(fā)展帶來了嚴重威脅，大氣環(huán)境問題已經(jīng)成為社會發(fā)展的主要挑戰(zhàn)之一。大氣激光雷達(Lidar)技術(shù)是一種主動式光學遙感探測技術(shù)，可確定大氣環(huán)境中污染物的垂直分布和時空變化，其在空間分辨率、探測靈敏度、抗干擾能力及實時監(jiān)測等方面具有獨特的優(yōu)勢。作為對傳統(tǒng)技術(shù)的有力補充，大氣激光雷達技術(shù)已經(jīng)成為大氣環(huán)境監(jiān)測中的重要工具之一，并發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，如何實現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊、低維護、低成本、探測盲區(qū)小的大氣激光雷達探測技術(shù)是該領(lǐng)域的主要挑戰(zhàn)之一，也是大氣環(huán)境監(jiān)測的迫切需求。
 

　　光儀學院梅亮副教授在2014年與課題組成員在上提出了沙氏大氣激光雷達探測新原理。沙氏大氣激光雷達技術(shù)采用連續(xù)光二極管激光器作為光源，并利用圖像傳感器作為探測器，在滿足沙氏成像原理的條件下實現(xiàn)大氣回波信號的距離分辨探測，克服了傳統(tǒng)脈沖式大氣激光雷達技術(shù)面臨的應用瓶頸問題，極大地提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性，縮短了系統(tǒng)的探測盲區(qū)，并大幅降低了系統(tǒng)的成本及維護需求。
 

　　梅亮副教授入職大連理工大學后，獲得首批國家重點研發(fā)計劃青年項目立項資助。四年來，在國家重點研發(fā)計劃等項目的資助下，帶領(lǐng)課題組開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)研究，建立了沙氏大氣激光雷達技術(shù)相關(guān)的理論、方法體系，發(fā)表高水平SCI期刊論文10余篇。
 

　　課題組開展了沙氏大氣激光雷達技術(shù)的應用研究，實現(xiàn)了掃描式沙氏大氣激光雷達技術(shù)和系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)方圓5 km內(nèi)大氣污染源排放的實時掃描探測。此研究成果在天津、武漢、青島、鄭州、西安等十余個省市環(huán)保部門應用和試用，受到合作企業(yè)和環(huán)保部門的高度評價，并實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化(首批轉(zhuǎn)化項目合同額超100萬元)。