Проблема идентификации и определения концентраций загрязняющих веществ с помощью фурье-спектрорадиометра - page 2

Цель настоящей работы
д
e
м
o
н
c
т
pa
ция одного из возможных ал
-
горитмов работы ФСР в реальном масштабе времени на основе накоп
-
ленного опыта эксплуатации мобильного ФСР со спектральным разре
-
шением около
4
см
1
,
рабочим диапазоном
700
. . .
1400
см
1
,
временем
скана менее
0,4
с и мгновенным полем зрения
1
,
5
о
×
1
,
5
о
.
Фотопри
-
емное устройство
фотосопротивление
Cd-Hg-Te,
охлаждаемое до
80 K,
с обнаружительной способностью около
D
= 10
10
см
·
Гц
1
/
2
/
Вт
.
ФСР снабжен электромеханической системой сканирования и высоко
-
чувствительным телевизионным визиром
[1, 2].
Основные соотношения
,
используемые при обработке спектров
.
При обработке спектров собственного излучения объектов в атмосфе
-
ре можно исходить из наиболее общего уравнения переноса излучения
,
но для его решения
,
даже приближенного
,
требуются значительные вы
-
числительные ресурсы
,
знание метеообстановки
,
привлечение специ
-
фических баз данных по излучательным свойствам подстилающих по
-
верхностей и спектральным коэффициентам поглощения трасс
.
Поста
-
вленную задачу можно упростить
,
если предположить
,
что температу
-
ры облака загрязняющих веществ и трассы постоянны
.
Это предполо
-
жение оправдано для приземных трасс наблюдений
,
где температурные
перепады вдоль трассы не превышают нескольких градусов
.
Отсюда
легко получить выражение для наблюдаемого спектра
:
B
=
P
τ
тр
τ
ЗВ
(
B
0
P
)
,
(1)
где
B
=
B
(
ν
)
экспериментальный спектр
;
P
=
P
(
ν, T
)
функ
-
ция Планка
;
B
0
=
B
0
(
ν
)
спектр подстилающей поверхности
(
на
-
ходящейся за облаком загрязняющих веществ по отношению к ФСР
);
τ
тр
=
τ
тр
(
ν
)
и
τ
ЗВ
=
τ
ЗВ
(
ν
)
спектральные коэффициенты пропуска
-
ния трассы и облака загрязняющих веществ соответственно
;
ν
вол
-
новое число
;
T
температура облака загрязняющих веществ и трас
-
сы
.
Дальнейшую обработку спектров можно проводить непосредствен
-
но согласно уравнению
(1)
составлением экспериментально наблюдае
-
мого спектра из соответствующих спектров подстилающей поверхно
-
сти и облака загрязняющих веществ
.
По
-
видимому
,
это не самый ра
-
циональный способ решения задачи для приземных трасс наблюдений
,
поскольку он требует обширной базы данных по спектральным свой
-
ствам различных подстилающих поверхностей и трасс наблюдения
,
но
для ряда специфических задач данный подход оптимален
.
Можно поступить иначе
предварительно снять спектр трас
-
сы
(
B
0
)
при отсутствии облака загрязняющих веществ
(
τ
ЗВ
= 1
):
B
0
=
P
τ
тр
(
B
0
P
)
.
(2)
ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Естественные науки
". 2004.
1 27
1 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,...16
Powered by FlippingBook