对流水槽温度场和速度场的测量

根据室内模拟大气边界层的需要,开发了适合于水中温度场和速度场测量的快速响应设备。采用铂电阻传感器多探头测量温度场,速度场采用片光源流动显示及PTV数据处理技术。温度和速度测量设备响应快,分辨率高,为室内模拟研究提供了可靠的实验手段。文中分析了温度和速度测量的系统误差和偶然误差,并提出了速度测量改进方法。

兴隆大气视宁度测量

本文报导了在北京天文台兴隆观测站分别用校差图像运动（DIMM）、星像亮度半峰值全宽度（FWHM）、温度脉动探空（TFS）、声雷达四种不同的测量方法对当地的大气视宁度进行观测的结果。观测资料证明，这几种方法之间有很好的相关性，而且DIMM与TFS之间在定量上也很符合。

地球大气系统红外辐射的仿真

对地球大气系统作为背景红外辐射源的辐射特性及其理论模型进行了全面研究，并考虑了地域纬度、季节、气候、红外临边昏暗效应、极光和大气辉光等因素的影响。在此基础上，建立和编制了相应的数字仿真模型与软件。

多角度偏振浊度计中扫描机构的设计

多角度偏振浊度计是一种利用了多角度散射和偏振测量技术的大气气溶胶测量仪器。核心扫描机构的设计是浊度计能否获取高精度大气气溶胶参数的关键。根据浊度计测量要求,选择了扫描机构实现方案,讨论了关键要求的实现方法,完成了扫描机构的设计并进行了验证。

湍流大气中激光回波到达角起伏

本文运用几何光学近似，导出了湍流大气中束状反射回波的到达角起伏表达式。结果表明：当准直光束和聚焦于反射器的光束照明后向反射器时，回波不存在到达角起伏，而当准直光束照明平面反射器时。

一种用来测量低层大气温湿度结构的高精度探空仪

本文报道了我们研制的高精度温湿度探空仪，用薄陶瓷片型铂电阻测量气温、用干湿球法测量湿度，并采用参考电阻克服频漂，从而保证了测量精度，能精确测量出大气边界层温湿度结构．

大气探测红外分光辐射计Ⅱ型模样

报道了大气探测红外分光辐射计Ⅱ型(ASIS-2)模样,它具有20个通道,可以从卫星探测大气温度廓线和水汽垂直分布.它与美国TIROS-N/NOAA气象卫星上的高分辨率红外辐射探测仪(HIRS)相比,在光学、电子学和机械等方面都作了改进.其仪器灵敏度优于HIRS-1仪器,而与HIRS-2接近.它具有可增加2个红外通道和多个可见光通道的潜力.

单片机控制的粉尘检测仪设计

设计了一种简易、可行的粉尘检测仪.它由AT89C51单片机和DSM501粉尘传感器组成,以液晶屏显示粉尘浓度,可作为空气中可吸入颗粒物的检测设备使用.

单片机AT89C51在大气漩涡和流量测量中的应用

大气流过涡街传感器时，在传感器中形成一系列的漩涡。其速率与大气流量密切相关。本文介绍大气漩涡的脉冲转换原理及其转换电路，并介绍利用单片机AT89C51对漩涡速率及大气流量的测量法。

用绝对定标法检定光照度计的误差来源与分析

光照度计检定装置是用来检定光照度计的计量标准,本文介绍了根据JJG245-2005《光照度计检定规程》使用绝对定标法建立的光照度计检定装置原理,从仪器设备、实验环境、人员操作方法等几个方面分析该检定方法的误差来源,并对减小光照度计检定装置的测量误差提出了几点可行的建议。

大气排污总量计量仪器的研制开发与应用

论述大气排污总量计量仪器在我国的研制开发历程、作用、应用前景及存在的问题，并且对该类仪器的研制提出了技术参数。

闪电电场变化波形时域特征分析及放电类型识别

对闪电电场变化波形进行时域特征分析,研究闪电放电类型识别方法,是闪电探测系统研制工作的重要组成部分。利用闪电快电场变化资料,研究分析闪电波形的时域特征,分别统计负地闪回击和双极性窄脉冲波形的上升时间、下降时间、脉冲宽度等多个特征参数,得出负地闪回击波形上升时间平均值为2.9μs、下降时间平均值为89μs、脉冲宽度平均值为15.4μs,而双极性窄脉冲波形的上升时间平均值为1.7μs、下降时间平均值为2.1μs、脉冲宽度平均值为2.4μs。通过对闪电波形参数的统计分析,给出了不同放电过程的识别判据,实现了对地闪回击、双极性窄脉冲的自动识别,并利用实测数据进行了验证。结果表明,制定的波形识别判据对负地闪回击的识别效率可达到90%,对正地闪回击与双极性窄脉冲事件也有较高的识别率。

校准能见度仪用标准散射体定标系统装调技术

为了实现校准能见度仪用标准散射体的快速高精度定标,依据标准散射体校准前向散射式能见度仪的校准原理,提出了一种新型的校准能见度仪用标准散射体定标系统,重点研究了该系统的装调技术。根据定标系统的组成与工作原理,建立了定标系统装调光学模型,并提出由抛物面反射镜与全景成像能量检测系统相对位置装调以及抛物面反射镜与低反射率球形屏幕系统相对位置装调组成的定标系统装调方案。建立校准能见度仪用标准散射体定标系统极限误差计算模型,在入射光线角度为45°的情况下,计算出装调过程中抛物面反射镜与低反射率球形屏幕系统平移误差与倾斜误差的极限装调误差分别为3.18°和0.847°,抛物面反射镜与全景成像能量检测系统平移误差与倾斜误差的极限装调误差的极限装调误差均为2.14 pixel。实验证明装调后的校准能见度仪用标准散射体定标系统的最大角度检测误差为0.795°,满足定标系统的角分辨率是1°的使用要求。

双筒多视场太阳光度计研制

为了解决传统太阳光度计仅能测量气溶胶的局限性问题,研制了一种新型的可用于探测卷云光学性质的双筒多视场太阳光度计(BMFOVSP)。文中分别介绍了仪器的软硬件、光学平台和光路设计。仪器首次采用CCD图像处理技术跟踪太阳,跟踪精度高于1角分,解决了当有不均匀云时传统太阳光度计利用四象限跟踪太阳会不准的问题。该仪器基于VB平台可实现多波长多视场瞬时太阳辐照度的实时测量与显示;并具有电机运转、太阳图像跟踪、变视场调试等在线检测功能。初步的实验结果表明该设备测量精度高,且不同视场的强度比值可以反映云状况的变化,可在地基测量卷云光学特性参数中得到应用。

用于校准能见度仪的标准散射体定标系统的校准方法

为了实现对用于校准能见度仪的标准散射体的快速准确定标,通过测量标准散射体不同散射角的散射系数,实现对标准散射体不同散射角所模拟的大气能见度进行准确定标并对定标系统进行校准.根据定标系统的组成与工作原理,确定定标系统的校准方法并建立相应的校准链,并设计校准链的各组成部分的校准方法.通过对已知散射系数的标准散射体进行定标,验证校准后定标系统定标结果的准确性,进而验证了定标系统校准方法的正确性.实验结果证明:定标系统对标准散射体的散射系数定标结果的误差为7.93%;经由定标系统定标的标准散射体所模拟的大气能见度的最大误差为8.61%,满足用于校准能见度仪的标准散射体的使用要求.

KDY型旋转式电场仪

本文介绍了旋转式电场仪的基本原理、传感器的结构和理论分析,并对感应电流、等效输出电压进行了计算,同时介绍了信号处理方块图、标定方法及仪器的应用情况。

二氧化碳探测仪的热控系统

根据二氧化碳探测仪所处的空间环境、结构特点和工作模式,采用被动热控和主动热控相结合的方法设计了它的热控系统。首先,介绍了探测仪结构及内热源,同时分析了探测仪的外热流,从而得到了热控任务难点。然后,对探测仪的各个部分进行了热设计,采用被动热控与主动热控相结合的方式进行了热隔离、热疏导和热补偿;根据探测仪所处的空间环境和采取的热控措施利用TMG软件进行了热分析。仿真分析结果表明,光学系统主体框架的温度为13.3~21.7℃,满足了设计要求。最后,通过真空条件下的热平衡试验对热设计进行了试验验证,试验结果显示光学系统主体框架的温度为13.0~20.3℃,试验值与计算值基本一致,满足热控指标要求。得到的数据表明提出的热设计方案合理可行。

新型能见度自动观测系统研究

针对国内外迄今还没有真正符合能见度定义的能见度自动观测仪问世的严峻局面,采用数字摄像技术,根据人工观测能见度原理,研究新型的完全符合能见度定义的数字摄像能见度自动探测系统。通过开展数字能见度仪、光学能见度仪以及人工观测能见度比对实验,分析数字能见度仪的观测性能。比对结果表明:该系统运行稳定可靠,达到预期设计指标。本研究为国内外雾霾及能见度自动观测提出了一个可行的解决方案。

用于校准能见度仪的标准散射体定标系统中光学系统的设计（英文）

为了实现校准能见度仪中标准散射体的快速准确定标,建立了用于校准能见度仪的标准散射体的定标系统.研究了定标系统中全景成像折反光学系统的设计方法.根据抛物面反射镜的光学特性推导出抛物面面型的计算方法.根据定标系统对光学系统的要求,完成全景成像色度计光学系统的设计.对全景成像折反光学系统进行建模仿真并设计实验验证光学系统的设计与仿真结果的正确性.实验结果表明:全景成像折反光学系统的空间检测俯仰角范围为0°~90°,方位角范围为0°~360°,且最小角分辨率为1°,与仿真结果基本一致,满足用于校准能见度仪的标准散射体定标系统中光学系统的设计要求.

用于校准能见度仪的标准散射体定标系统中光学系统的误差分析（英文）

为了实现用于校准能见度仪的标准散射体的快速高精度定标,依据标准散射体校准前向散射式能见度仪的校准原理,建立定标系统中光学系统的误差分析方法.分析标准散射体定标系统的工作原理,结合其光学系统、机械结构的加工及装调偏差,建立了标准散射体定标系统的光学系统模型并设计实验证明其正确性.分析影响定标系统中光学系统精度的主要误差,得到标准散射体定标系统中光学系统的误差传递模型.通过对畸变偏差、像面位置偏差、主点位置偏差、像面倾斜偏差和焦距偏差的分析,提出了一种系统综合误差分析的方法并建立了综合偏差模型,对每个偏差单独分析,得出畸变偏差、像面位置偏差、主点位置偏差、像面倾斜偏差和焦距偏差的偏差范围依次为0.024mm,0.399mm,0.02mm,0.28rad和0.392mm.该研究为提高用于校准能见度仪的标准散射体定标系统的精度以及校准时误差的来源分析与补偿提供理论依据.