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1、能见度激光雷达功能规格需求书中国气象局综合观测司2023年3月编写说明为指导和规范能见度激光雷达的研制和生产,更好地满足气象观测业务应用和发展需求,中国气象局组织编写了能见度激光雷达功能规格需求书VfeftD(以下简称需求书)。本需求书适用于气象行业中使用的以能见度观测为目的的激光雷达。中国气象局综合观测司组织需求书的编写工作,中国气象局气象探测中心承担具体的编写任务,在需求书编写过程中,广泛征求了有关专家、激光雷达厂家以及业务应用部门的意见和建议,对能见度激光雷达的基本功能、性能和技术参数提出具体需求,为规范气象行业中应用的能见度激光雷达的研制、生产和使用提供参照依据。随着科学技术的发展、进
2、步和业务需求发生变化,本功能需求书将随之进行相应的修订、补充或重新发布。,错误!未定义书签。3错误!未定义书签。3错误!未定义书签。3错误!未定义书签。3错误!未定义书签。3错误!未定义书签。4错误!未定义书签。4错误!未定义书签。4错误!未定义书签。4,铝法!卡定义I1签。4错误!未定义书签。41前言错误!未定义书签。11.1 目的错误!未定义书签。11.2 适用范围错误!未定义书签。J1.3 制定依据错误!未定义书签。12 术语和定义错误!未定义书签。J2.1 气象能见度错误!未定义书签。2.2 气象光学视程错误!未定义书签。2.3 距离分辨率错误!未定义书签。2.4 时间分辨率错误!未定
3、义书签。23 组成结构要求错误!未定义书签。23.1 系统组成错误!未定义书签。23.2 总体结构错误!未定义书签。24功能要求4.1 概述4.2 激光发射系统功能4.3 光学接收系统功能4.4 光电转换及数据采集系统功能4.5 信号处理系统功能4.6 伺服系统功能4.7 显示与控制终端软件功能4.8 附属设备功能5技术指标5.1 总体指标5.2 激光发射系统技术指标错误!未定义书签。5.3 光学接收系统技术指标错误!未定义书签。65.4 光电转换及数据采集系统技术指标错误!未定义书签。65.5 伺服系统技术指标错误!未定义书签。65.8 供电要求错误!未定义书签、75.8.1 供电设施错误!
4、未定义书签。45.8.2 电源要求错误!未定义书签。?5.9 防雷要求错误!未定义书签、,6 环境适应性要求错谩!未定义书签。76.1 高温错误!未定义书签。46.2 彳氐温错误!未定义书签。46.3 ,恒定:显热错误!未定义书签。,7 结构及贮存要求错谡!未定义书签。87.1 能见度激光雷达主机结构错误!未定义书签。87.2 能见度激光雷达贮存要求错误!未定义书签。88 业务运行要求错误!未定义书签。88.1 运行监控要求错误!未定义书签。88.2 可靠性、可维护性要求错误!未定义书签。88.2.1 可靠性设计错误!未定义书签。88.2.2 可维护性设计错误!未定义书签。88.3 标定功能要
5、求错误!未定义书签。98.4 测量精度测试验证错误!未定义书签。99 标志、包装和运输要求错误!未定义书签。99.1 标志错误!未定义书签。99.2 包装错误!未定义书签。99.3 运输错误!未定义书筌。的10其它要求错误!未定义书签。二10.1 设备交付错误!未定义书交。一10.2 操作人员培训错误!未定义书人。培10.3 配套设备错误!未定义书设附录A错误!未定义书签A.1数据概述错误!未定义书签。HA.2文件名编码规则错误!未定义书签。44A.3原始数据记录文本规则错误!未定义书签。+2A.41级产品记录文本规则A.52级产品记录文本规则.错误!未定义书签。R,错误!未定义书签。3.错误
6、!未定义书筌44A.6状态文件记录文本规则1前言1.1 目的能见度是影响海、陆、空交通运输的重要因素,低能见度天气影响交通运输的正常运行,是诱发重大交通事故的主要气象因素,给人们的工作生活带来极大不便。因此,观测和研究低能见度的变化特征和生成因素,及时预警预报,在气象领域具有重要意义。本需求书对能见度激光雷达的基本功能、性能和技术参数等提出需求,为气象行业中应用的能见度激光雷达的研制、生产和使用提供参照依据。随着气象观测设备发展和观测需求的变化,该功能需求书还将进一步完善。1.2 适用范围本需求书适用于气象行业中使用的以能见度观测为目的的激光雷达的研发、考核、定型和使用。13制定依据本功能规格
7、需求书编写的主要依据有:(1)QXfT503-2019气象专用技术装备功能规格需求书编写规则(2)拉曼和米散射气溶胶激光雷达功能需求书(第一版)(气测函(2019)119号)(3) QXTl29-2011气象数据传输文件命名(4) GB7247.1-2012激光产品的安全第1部分:设备分类、要求和用户指南(5) IEC60825-1:2014Safetyoflaserproducts-Part1:EquipmentclassificationandreqUiremennts(6) ISO/FDIS28902-1:2011Airquality-Environmentalmeteorology-P
8、art1:Ground-basedremotesensingofvisualrangebylidar2术语和定义下列术语和定义适用于本文件。2.1 气象能见度MeteorologicalVisibility视力正常(人眼亮度对比阈值0.05)的人,在当时天气条件下,能够从天空背景中看到和辨认出目标物(黑色、大小适度)的最大水平距离。2.2 气象光学视程MeteorologicalOpticalRange白炽灯发出色温为270OK平行光束的光通量在大气传输中被吸收和散射,衰减至初值的5%所需要的距离。使用KOSChmieder定律(在人眼亮度对比度阈值为0.05下)MOR和大气消光系数的关系为:
9、VMoR=In(0.05)注:后文将“气象光学视程”简称为“能见度”,符号VMOR简写为V。2.3 距离分辨率RangeResolution激光雷达在规定的环境和条件下,在光束传播方向上能够区分的最小空间距离。2.4 时间分辨率TemporalResolution激光雷达在正常工作时,能够获得独立信号数据的最小时间间隔。3组成结构要求3.1系统组成一套完整的能见度激光雷达本地系统由以下的几个分系统组成:(1)激光发射系统;(2)光学接收系统;(3)光电转换及数据采集系统;(4)信号处理系统;(5)伺服系统(具有扫描功能时);(6)显示与控制终端软件;(7)附属设备(供电、防雷、通信等设施)。上
10、述分系统可以在确保相关硬件无删减的情况下,根据实际应用重新进行拆分、组合。3.2总体结构能见度激光雷达系统分为本地系统和远程系统两大部分,本地系统包含激光雷达主机、伺服系统、显示与控制终端软件及附属设备。远程系统与本地系统通过网络通信进行数据传输和控制,可安装在用户指定的任意场所。总体结构示意图如图1所示,具体的结构可根据实际情况予以调整。图1能见度激光雷达系统结构示意图(1)能见度激光雷达具有防雨、防尘、防盐雾、温度控制等功能,其刚度和强度要求能承受强风的袭击,并根据情况配置防雷装置,以保证能见度激光雷达可以全天候工作;(2)能见度激光雷达具有高可靠性,故障率低,维修方便的特性;(3)能见度
11、激光雷达具备模块化、标准化、统一化的设计原则,具备完善的在线监测、性能分析等功能;(4)能见度激光雷达主机结构应采用一体化设计,架设时可安装在地基观测平台或移动装载平台上;(5)能见度激光雷达的移动装载平台包括但不限于:载车、载船、载机等架设平台,以及可移动箱体内。移动装载平台要求配置定位、测速、测姿系统,可以自动修正移动装载平台自身的速度和姿态信息;(6)标准配置下能见度激光雷达只含本地系统,远程系统根据用户需要选配;(7)能见度激光雷达应包括数据存储系统。4功能要求4.1 概述能见度激光雷达是利用激光与大气颗粒物之间相互作用所产生的后向散射光进行信号分析,实现对不均匀大气能见度的测量。可获
12、得气溶胶后向散射系数、气溶胶消光系数以及能见度等数据产品。气象探测中使用的能见度激光雷达,要求使用寿命长、可靠性高、连续工作能力强,并且操作、维护简单方便,使用、运行成本低,具有较高的性价比。能见度激光雷达的激光发射系统使用性能稳定的激光器。光学接收系统使用高光学接收效率的望远镜。光电转换及数据采集系统使用高灵敏度、低噪声、大动态范围的探测器和数据采集器。信号处理系统能够实时处理探测数据。显示与控制终端软件界面友好,人机交互性强。能见度激光雷达应具有自动或人工干预检测功能。其检测内容应包括激光发射功率、脉冲重复频率、激光器温度、探测器温度(根据探测器型号选配)、光学收发光轴匹配检测(定期检测和
13、标定)、各模块通讯状态、各模块工作状态等。其中,在自动模式下应具有在线、实时的自检特性,并实时记录监测结果,并以Iog文件保存。如出现参数异常,能自动报警。能见度激光雷达系统还应具有高性能光电探测、信号处理、图像显示及传输能力。能见度激光雷达配备扩展通信模块,支持互联网和北斗通信功能,实现设备状态信息的收集处理功能,满足状态信息的高速和低时延传输,并且可以进行双向通信和远程控制。具备加密处理能力,支持对状态信息传输过程加密,支持断点续传,能按照用户要求的格式协议转换和传输。扩展通信模块符合气象物联网系统相关安全标准,具有完善的身份认证机制及安全措施。4.2 激光发射系统功能激光发射系统用于产生
14、能见度激光雷达工作所需要的激光,激光通过扩束镜和光学镜组发射到大气中。激光发射系统能接收激光雷达监控单元的控制指令,并向监控单元反馈其工作状态和故障报警信息。4.3 光学接收系统功能光学接收系统采用高光学效率的望远镜,接收激光大气回波信号。4.4 光电转换及数据采集系统功能光电转换单元具有模拟或光子计数探测功能,用于将大气回波光信号转换成电信号。数据采集系统可采用模拟或光子计数采样方式,将光电转化后的电信号转换成计算机可识别的数字信号。4.5 信号处理系统功能信号处理系统可采用高性能数字信号处理器或嵌入式工控机进行信号处理,用于探测数据的处理和反演。4.6 伺服系统功能伺服系统采用高精度伺服电
15、机驱动,实现能见度激光雷达在不同俯仰和不同方位扫描,具有相应的电气和机械限位功能,扫描方式均由激光雷达系统软件控制完成。4.7 显示与控制终端软件功能显示与控制终端软件应具备主机及附属设备监测、维护维修痕迹管理、远程控制、设备性能在线分析及产品前期质控、产品反演和显示等功能。4.8 附属设备功能(1)供电设施配市电、发电机(选配)和UPS(选配)。(2)防雷设施为能见度激光雷达和供电设施防雷。(3)通信设施能够通过有线或无线通信方式,满足能见度激光雷达数据传输与远程控制的要求。(4)摄像机配备分辨率至少为19201080的摄像机。5技术指标5.1 总体指标能见度激光雷达总体性能要求包括:工作波
16、长、有效探测范围、测量准确度、结构要求、供电要求、环境要求等,具体指标见表1。表1总体技术指标项目性能指标工作波长315nm1600nm有效探测范围90m-100OOm(能见度10km时)水平扫描方位(具备扫描功能时)0-3600轮见度测量范围50m20000m空间分辨率距离15m或其倍数角度(具备扫描功能时)05o(雷达的指向)时间分辨率廊线探测5s-IOmin可调距离测量精度(均方误差)不大于其空间分辨率能见度测量相对误差要求VV100%,50mV100m50%,lmV2m200mV神值:是能见度激光雷达的测量值;V:通过其他方法测定的能见度值,例如,使用大气透射仪。AV=IVWaerVl
17、数据产品能见度、消光系数、后向白发射系数电源要求单相交流,AC220V15%,50Hz5%;直流,DC24V+5%规格要求尺寸(长X宽X高):8609502800mm重量:200kg环境要求工作温度-40CC+50C贮存温度40*C+arc最大湿度95%(+35C)工作高度海拔高度:3000m淋雨符合国家有关部门规定,且满足野外运输要求抗干扰静电放电抗扰度应满足GB17626.2中规定的等级4要求;射频电磁场抗扰度应满足GB17626.3中规定的等级3要求;浪涌(冲击)抗扰度应满足GBfrI7626.5中规定的等级4要求其它防水、防风沙、防盐雾防风八级风条件下能正常工作,十级风条件下不被破坏整
18、机功耗(峰值)lkW平均无故障时间(MTBF)2000h平均故障修复时间(MTTR)0.5h激光器寿命1OOOOh连续工作时间可24h连续工作架设方式固定架设/移动式架设和拆收(移动式雷达)架设时间2h拆收时间200mW故障检测和保护过流保护、过温保护,功率低付输出报警信号。通风散热有可靠的通风散热设计,保证激光发射系统正常工作。5.3 光学接收系统技术指标光学接收系统的技术指标包括望远镜类型、工作波长,具体见下表。表3光学接收系统技术性能指标表项目性能指标望远镜类型透射式或反射式望远镜工作波长3151600nm5.4 光电转换及数据采集系统技术指标光电转换及数据采集系统主要由光电转换器和数据
19、采集器等组成。技术指标主要包括光电转换器类型、采样频率等,具体指标见下表。表4光电转换及数据采集系统技术性能指标表项目性能指标光电转换器类型APD/PMT光电转换器模式模拟或光子计数数据采集罂采样频率IOMHz(模拟)数据采集器采样位数模拟通道:10bit(有效位)光子计数率:2OMc/s5.5 伺服系统技术指标具有扫描功能的能见度激光雷达安装伺服系统,技术指标包括:扫描方式、扫描范围、扫描速度、控制方式等,具体见下表。表5伺服系统技术性能指标表项目性能指标扫描方式平面位置显示(PlanPositionIndicator.PPI)距离高度显示(RangeHeightIndicator,RHI)
20、,或用户自定义扫描方式扫描范围方位0360。俯仰090。扫描速度方位los俯仰los控制方式预置全自动、人工干预,自动/手动控制安全与保护方位、俯仰机构上应有电气、机械安全设施,保护设备在工作与运输过程中的安全。方位、俯仰控制应有保护电路。5.6 显示与控制终端软件技术指标能见度激光雷达显示与控制终端软件包括实时激光大气回波、数据产品、状态参数、告警信息显示界面,适配参数设定界面和操控界面等。能够实时显示能见度激光雷达回波和数据产品,实时显示能见度激光雷达状态参数和告警信息,在线分析能见度激光雷达性能以及查看历史数据,设置能见度激光雷达工作模式,并具备本地和远程控制等功能。软件设计应符合国家标
21、准,软件结构应便于修改升级与维护,各子程序之间、模块之间和程序单元之间的依赖关系应减少到最低限度,具体指标见表6。表6显示与控制终端软件功能要求分类性能指标参数管理1 .测站位置信息,包括名称、经纬度、海拔高度等:2 .部件的温度、激光脉冲能量、脉冲重复频率等:3 .能见度激光雷达几何重叠因子等校正过程数据;4 .运行环境及附属设备状态参数。显小产品原始回波:距离校正信号;一级产品:气溶胶后向散射系数、气溶胶消光系数:二级产品:能见度。在线监控参数超限告警提示、故障诊断等。数据接收与处理接收原始回波数据、状态参数、告警信息等,生成产品,并以数据文件的形式存档和上传。远程控制具有控制激光发射系统
22、开/关、监控光电转换系统工作状态、设置工作模式。维护维修信息管理维护维修信息、关键器件出厂测试重要参数及更换信息,其中维护维修信息包括适配参数变更、软件更迭、标定过程等。5.8供电要求5.8.1 供电设施配市电、发电机(选配)和UpS(选配)。5.8.2 电源要求单相交流,AC220V15%,5OHz5%;直流,DC24V5%o5.9防雷要求应采用共用接地系统(地网),将所有金属部件就近连接到该接地系统上。共用接地系统(地网)的接地电阻应不大于4o能见度激光雷达电源线输入端应加装防雷滤波器,室外电缆一律采用屏蔽电缆或光缆。6环境适应性要求表7工作和贮存高温要求工作温度(P)贮存温JS(C)室外
23、装置室内装置室外装置室内装置+50+30+60+606.2低温表8工作和贮存低温要求工作温度(D贮存温度(X?)室外装置室内装置室外装置室内装置-40+10-4056.3恒定湿热表9工作和贮存湿热要求使用场所相对湿度(%)环境温度(C)试验时间(h)室外装置95+3548室内装置90+30487结构及贮存要求7.1 能见度激光雷达主机结构能见度激光雷达主机应可拆卸分解,拆卸后的各部分要保证能够人力搬运;底座应预留与架设平台或载车升降平台的机械接口。为方便维修,应能够实现最小可更换单元(LRU)的快速拆装。能见度激光雷达主机结构设计应综合考虑室外工作环境、电磁兼容性、可维修性和通风散热等要求,并
24、在机壳预留接地端子。7.2 能见度激光雷达贮存要求贮存应注意以下事项:(1)当贮存时间超过六个月时,应按照维护使用说明书的要求进行贮存保管,并进行通电、通气。(2)包装完整的激光雷达应远离有热辐射源和直接照射的地方。8业务运行要求8.1 运行监控要求为了对能见度激光雷达运行情况进行监控,系统应具备发送工作状态和参数功能,信息输出频次为每分钟一次。若能见度激光雷达出现异常应显示故障报警信息。8.2 可靠性、可维护性要求8.2.1 可靠性设计能见度激光雷达系统各分机和组件应充分贯彻标准化、通用化、模块化设计原则,结合机内测试装置,保证能见度激光雷达系统的高可靠性工作。能见度激光雷达系统中使用的元器
25、件,优先选用集成电路进行设计;特别是数字电路,尽量采用大规模和超大规模集成电路。在通用元器件选用上,应按照标准化规定的优选厂家选用高可靠性产品。能见度激光雷达各分系统尽量采用低压直流供电,二次电源应采用开关式DC/DC变换的供电体制,具有体积小、重量轻、工作安全以及效率高等优点。在能见度激光雷达系统的设计中,按照电磁兼容性设计标准要求进行,严格区分模拟地、数字地,以及安全地的接线关系,对发射机和大功率开关电源等应采取有效的电磁屏蔽措施。822可维护性设计能见度激光雷达系统结构布局的设计在保证可达性的条件下,能够确定最小可更换单元,采用更换最小可更换单元的方法进行维修。能见度激光雷达系统的各模块
26、与组件还应设置必要的工作状态指示,便于维修时检测。各模块、组件的装配尽量采用插拔式结构,应具有良好的可靠性,采用简单的通用工具即可进行维修操作。8.3 标定功能要求通过机内或外接专用测试平台、仪表等实现主要指标的标定。应包括但不限于几何重叠因子校正、暗噪声检测、接收横截面四象限均匀性标定、系统线性度标定等标定功能。8.4 测量精度测试验证能见度激光雷达测量相对误差方面的比对测试验证方法为:计算AV/V,其中V襁如是能见度激光雷达的测量值;V:通过其他方法测定的能见度值,如I,使用大气透过率仪、前向散射仪、己定标的能见度仪。V=V三-V,具体方法参考能见度激光雷达测试大纲。9标志、包装和运输要求
27、9.1 标志能见度激光雷达明显处应有以下标志:a)商标;b)产品型号和名称;c)制造厂名;d)制造日期或生产批号。能见度激光雷达的包装箱应有以下标志:a)产品名称(包装物名称);b)包装箱编号(No.);c)包装储运图示标志;d)外形尺寸(长X宽X高);e)毛重(kg);f)制造厂名;g)制造日期或生产批号;h)到站名称。9.2 包装根据各包装箱的具体情况,其外表明显处,应注明防雨、防晒、防潮、防磁、防辐射等要求。能见度激光雷达或包装箱内应有完整的随机文件,包括:a)装箱或部件清单;b)产品合格证书;C)技术说明书;d)使用维护说明书;e)其它随机文件。9.3 运输固定式能见度激光雷达装箱后可
28、以通过航空、公路、铁路和水运运输;移动式能见度激光雷达可直接整体运输至用户;运输装卸过程中应避免高温日晒、雨雪淋湿和强烈撞击。10其它要求KH设备交付mSM*PK44WO三WW-出厂前严格按照出厂测试大纲进行能见度激光雷达的技术指标测试、例行试验和考机试验等,应邀请用户代表参加T系统安装、调试完成后,应严格按照现场测试大纲要求对系统进行全面的测试、标定,合格后系统投入业务试运行L厂方和用户应共同参加现场测试工作U能见度激光雷达附属设备按照安装、调试、标定操作手册和期收细则,以厂方为主,在用户参与下进行安装、调试、标定、脸收10.般操作人员培训厂方和用户上级主管单位,应对能见度激光雷达站观测、技
29、术保障技术人员和业务管刑人员进行现场培训U式中厂家应提供随机配套的教学录像以及不少于三天的现场机务培训。有关人员既要领会、熟知操作手册、观测方法和规范的内容,乂要达到熟练操作的程度,必须考核合格才随上岗掾作U1032配套设备配备必要的随机备件、随机仪器和随机工具,以及技术说明书、使用说明书、技术图册、出厂测试报告等随机文件,以满足雷达正常运行和维护保障需要。随机备件应按最小可更换单元配置,并可根据用户要求选配。(规范性)能见度激光雷达数据记录格式A.I数据概述能见度激光雷达的数据文件包括:原始数据(0级数据)文件、产品数据(1级、2级数据)文件、状态参数文件等文件,其中数据产品按照不同数据格式
30、分别给出结构类型定义。A.2文件名编码规则根据实际需要,建议使用长文件名命名方法,对各类文件名进行约定。文件名中的时间均为观测结束时间,统一采用世界时(UTC)。文件名编码规则参考气象行标QXT129-2011气象数据传输文件命名。具体文件名编码如表A-I所示。文件名通用格式:Z_RADA_IIiiLyyyyMMdclhhmmss_ftyPJVISLIDAR_equipmenttype_表A-I文件名编码表字段标识Z表示国内交换文件RADA表示雷达资料I表示后面的Iiiii为台站区站号11iii气象台站区站号,5位字符yyy),观测时间世界时(UTC)(年)(20*):MM观测时间世界时(UT
31、C)(月)(0112);dd观测时间世界时(UTC)(0)(0131):hh观测时间世界时(UTC)(时)(00-23);mm观测时间世界时(UTC)(分)(0059);SS观测时间世界时(UTC)(秒)(0059):ftype0:观测数据P:产品数据R:状态文件Vislidar设备标识,大写字符,能见度激光雷达的缩写equipmenttype设备型号,生产厂家自定义,大写字符。datatype数据类型,用L0、L】、L2等表示。1.0:表示原始数据文件:1.1:表示1级产品文件;1.2:表示2级产品文件:当fiype为R时,该字段可缺省。typeTXT:文本格式BIN:二进制编码格式XML:
32、XML格式文档根据表中命名规则,能见度激光雷达的数据文件名如下所示:1)原始数据文件名Z_RADA_I_IIiiLyyyyMMddhhmmSS_O_VlSLlDAR_设备型号_L0.BIN2) 1级产品数据文件名Z_RADA_I_IIiiLyyyyMMddhhmmSS_P_VISLlDAR_设备型号_L1.BIN3) 2级产品数据文件名Z_RADA_I_IIiii_yyyyMMddhhmmss_P_VISLIDAR_设备型号L2.TXT4)状态参数文件命名Z_RADA_I_IIiiLyyyyMMddhhmmSS_R_VISLIDAR_设备型号.XMLA.3原始数据记录文本规则原始数据记录主要保
33、存能见度激光雷达各个通道的观测结果和设备运行状态参数。文件是二进制编码格式(.BIN)。格式具有扩展性,可根据需要增加新的通道数据。记录文本规则详见表A-2o表A-2能见度激光雷达原始数据记录文本规则字节顺序双字节顺序数据类型说明1-141-714字节保留Lidar信息头(共16字节)15-1682字节unsignedshortini0表示Lidar原始强度回波数据17-1892字节同上记录格式版本号(本文定义的格式版本号为D19-221()-114字节unsignedint设备编号23-2612-134字节unsignedint经度(存储数据=经度(度)*10000),如经度为120.235
34、6度,存储值为)27-3014-154字节unsignedint纬度(存储数据=纬度(xxxxxx度)*10000),如纬度为36.4518度,存储值为36451831-34174字节unsignedint海拔高度(存储数据=海拔高度(xxxxm)*100)35-36182字节保留37-38192字节同上探测模式,01:廓线探测,02:水平探测39-4220-214字节unsignedint径向数据收集开始时间(秒,自00:00开始),每增加1秒钟,计数增加143-4622-234字节unsignedint径向数据收集结束时间(秒,自00:00开始),每增加1秒钟,计数增加147-48242字
35、节unsignedshort(int儡略日(JUlian)表示,自1970年1月1日开始,每增加1天,计数增加149-50252字节同上仰角(编码方式:数值区*180./4096.=度)51-52262字节同上方位角(编码方式:数值8.*1804096J=度)53-54272字节同上发射波长,(整数形式,单位nm)55-56282字节同上接收通道数57-58292字节同上通道号标识(1:通道1:2:通道2;)59-60302字节同上最高2位表示采集通道的采集方式,AD:0,PC:1,融合:2。其余十四位表示接收回波信号波长(整数形式,单位nm)61-62312字节距离分辨率同上(存储数据=距离
36、分辨率(xxxxm)*100)63-64322字节同上盲区高度(单位m)(存储数据=盲区高度*10)65-6833-344字节同上通道数据指针(偏离Lidar数据信息头的字节数)表示第一个回波强度通道数据的位置69-70352字节同上通道距离库数71-3207036-1603532000字节Hoat通道数据,根据通道距离库数填写数据备注:1、32000字节是以8000个距离库为例,实际字节数=距离库数*4字节。A.41级产品记录文本规则能见度激光雷达1级数据产品包括气溶胶消光系数、气溶胶后向散射系数等产品。所有1级数据产品保存为一个文件,文件为二进制编码文件(.BIN)。记录文本规则详见表A-
37、3。表A-3能见度激光雷达1级产品数据记录文本规则字节顺序双字节顺序0*,1Tt数据类型说明1-141-714字节保留VISLidar信息头(共16字节)15-1682字节unsignedshortintI-表示Iidar产品数据17-1892字节同上记录格式版本号(本文定义的格式版本号为D19-2210-114字节unsignedini设备编号23-2612-134字节unsignedint经度(存储数据=经度(度)*10000),如经度为120.2356度,存储值为27-3014-154字节unsignedint纬度(存储数据=纬度(xxxxxx度)*10000),如纬度为36.4518度
38、,存储值为36451831-34174字节unsignedint海拔高度(存储数据=海拔高度(xx.xxm)*1(X)35-36182字节同上距离分辨率(存储数据=距离分辨率(xx.xxm)*100)37-38192字节同上探测模式,最高两位表示探测模式,()1:廓线探测:后14位表示通道存储数据的放大倍数(为防止存储数据过小,导致了数据精度下降)39-4220-214字节unsignedini径向数据收集开始时间(秒,自00:00开始),每增加1分钟,计数增加143-4622-234字节同上径向数据收集结束时间(秒,自00:00开始)47-48242字节unsignedshortint儒略日
39、(Julian)表示,自1970年1R1日开始,每增加1天,计数增加149-50252字节同上仰角(编码方式:数值用J*18(U4096.=度)51-52262字节同上方位角(编码方式:数值8.*1804096J=度)53-54272字节同上数据产品标识。1:气溶胶消光系数;2:气溶胶后向散射系数:55-56282字节同上数据产品对应波长(整数形式,单位nm)57-58292字节同上距离库数59-1605830-8()2916000字节Float型产品数据,根据距离库数填写数据;按照37-38字节中的存储数据的放大倍数,来对采集数据进一步处理:数据单位见备注:Z/当有多种产品时,按53-160
40、58字节格式依次存储各产品:备注:1、16000字节是以4000个距离库为例,实际字节数=距离库数*4字节。2、产品数据的单位:消光系数为kmL后向散射系数为km-LA52级产品记录文本规则能见度激光雷达2级数据产品包括平均能见度、能见度廓线,保存为一个文本文件(.TXT)。能见度激光雷达的2级产品文件内容及格式应符合以下要求:1、为直接可读的ASClI文本文件,且仅包含英文半角符号;2、文件包含多个数据行,每行结尾直接用回车换行VCRXLF”结束;3、每个数据行由多个数据段组成,采用半角逗号作为数据段之间的分割符号;记录文本规则详见表A-4o表A-4能见度激光雷达2级产品数据记录文本规则各金
41、据段记录内容格式说明第TJ分数据第一行DateTiine该行记录数据为日期时间DateTime的值Id期及时间值(世界时(UTC),记录格式为yyyy-mmddhh:mm:ss第二行Elevation该行记录数据为仰角EIeVatiOn的值仰角值,保留2位小数,单位度第三行Azimuth该行记录数据为方位角AZimUth的值方位角值,保留2位小数,单位度第四行RVIS该行记录数据为该径向的平均能见度RVIS的值具体值,整数,单位m第五行N/A保留字段第二I不分螂(垂曲科水平径向螭第六行RangaVIS表行头,第1列为径向距离,第2列为能见度具体值按照距离依次排列,每行包括距离值(保留1位小数,单位m)、能见度值(整数,单位m),行结束时用回车换行“A.6状态文件记录文本规则能见度激光雷达状态文件内容主要包括:通用头信息、静态参数、运行模式、运行环境、运行状态、扫描配置(仅具备扫描功能的雷达有)等信息,文件格式为xml。状态参数文件内容格式定义如表A-5o表A-5能见度激光雷达状态文件记录文本规则序号元素节点层次说明1根节点表示该文件为雷达状态信息第一部分通F目头数据2一层子节点通用头块开始3二层子节点1表示Lidar状态数据4二层子节点记录格式版本号(本