Космические исследования, 2020, T. 58, № 5, стр. 369-376

Моделирование и экспериментальное исследование разрешающей способности лидара для определения концентрации метана в атмосфере Земли

В. И. Григорьевский 1***, Я. А. Тезадов 1

1 Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
г. Фрязино, Россия

* E-mail: vig248@ire216.msk.su
** E-mail: vig248@rambler.ru

Поступила в редакцию 20.08.2019
После доработки 03.02.2020
Принята к публикации 05.03.2020

Аннотация

В статье рассматриваются вопросы разрешающей способности оптического лидара по измерению фоновой концентрации метана в атмосфере Земли. С помощью моделирования и экспериментальных исследований было показано, что разрешающую способность по ширине линии поглощения ~0.006 нм, а по концентрации метана ~6% от фоновой можно получить при соотношении сигнал/шум для принимаемых сигналов ~200. При экстраполяции результатов на орбитальные измерения горизонтальное разрешение составит ~8 км, а вертикальное ~1.5 км. Уширение линии излучения передатчика лидара в 2–3 раза заметно не снижает разрешающую способность лидара, что позволяет повысить излучаемую мощность на рассматриваемой длине волны ~1653 нм и улучшить энергетический потенциал прибора в целом.

DOI: 10.31857/S0023420620050027

Список литературы

  1. Ehret G., Kiemle C. et al. Space-borne remote sensing of CO2, CH4, and N2O by integrated path differential absorption lidar: a sensitivity analysis // Appl. Phys. 2008. V. 90. P. 593–608.

  2. Григорьевский В.И., Садовников В.П. Дистанционный волоконно-лазерный газоанализатор-лидар для задач мониторинга метана в атмосфере // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2019. № 2. С. 16–22.

  3. Grigorievsky V.I., Tezadov Ya.A., Elbakidze A.V. Modeling and investigation of high-power fiber-optical transmitters for lidar applications // J. Russian Laser Research. 2017. V. 38. № 4. Р. 311–315.

  4. Акимова Г.А., Григорьевский В.И., Матайбаев В.В. и др. Увеличение энергетического потенциала лидара для контроля метана на основе квазинепрерывного источника излучения // Радиотехника и электроника. 2015. Т. 60. № 10. С. 1010–1014.

  5. Бажин Н.М. Метан в окружающей среде. Новосибирск: РАН, 2010.

Дополнительные материалы отсутствуют.