星载新一代多波束测云激光雷达设计与仿真(特邀)

针对全球云、气溶胶光学性质的量化及其对气象、气候、地球环境的影响,提出一种星载新一代多波束测云激光雷达(M^(3)CL)探测方案。该方案采用三体制、四波长、九波束的推扫测量方式形成地面九波束20 km推扫幅宽,即单激光器产生355 nm、532 nm、1064 nm和1625 nm 4个波长的激光,其中532 nm包含9个波束,波束间隔为3.05 mrad;光电接收核心波束355 nm/532 nm双波长采用高光谱探测和偏振探测,1064 nm、1625 nm为回波能量探测,另加边缘8波束532 nm能量探测。从理论上分析了探测误差限与探测信噪比的关系,并给出测云激光雷达系统参数。经过模拟仿真,给出了820 km轨道云气溶胶的散射系数探测误差分布,其契合未来极轨卫星新一代测云激光雷达的探测需求。