一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置及方法

1.本发明涉及天气现象类型识别和测量技术领域，特别涉及一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置及方法。

背景技术：

2.天气现象指发生在大气中、地面上的一些物理过程,是在一定的天气条件下产生,各气象要素变化的综合结果。其中降水现象包括雨、阵雨、毛毛雨、雪、阵雪、雨夹雪、阵性雨夹雪、霰、米雪、冰粒、冰雹；视程障碍现象主要包括雾、轻雾、吹雪、雪暴、烟幕、霾、沙尘暴、扬沙、浮尘等。天气现象的观测不少还是靠人工目测完成，人工目测存在主观性、疲劳观测、漏记等缺陷,做不到全面、连续地反映天气现象变化。而基于粒子光学特征进行天气现象识别已有较为成熟的理论基础,国内也有从事这方面研究和生产的单位。目前国际上常见天气现象自动采集仪器主要有芬兰vaisala公司的pwd12和pwd22系列天气现象传感器、vaisala fd12p、英国biral vpf-730和pws100天气现象传感器，这些仪器采用的基本是光学技术，由此可以看出基于光学原理的天气现象仪具有一定的优势。
3.在能见度测量上，透射计曾被认为是能见度测量的标准方法，因为它们能直接测量能见度，但是它们测量范围有限，获取成本高、体积大、维护成本高，导致其使用仅限于少数专业性应用。此外许多仪器使用的后向散射测量能见度，但是后向散射信号强烈依赖于视觉障碍类型，导致精度较差且测量范围上限有限。在雨雪及视程障碍类天气现象的自动观测还存在以下问题：(1)雨雪及视程障碍类天气主要依靠气象要素的综合判断,如能见度仪、湿度、风速等要素来综合判断，使得判断比较复杂，成本也较高。(2)国内很少有独立对雨雪及视程障碍类天气进行观测的仪器，难以实现雨、雪、雾、轻雾、霾、烟雾等的全面观测,且受仪器测量误差影响，准确率也不高。

技术实现要素：

4.本发明的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，所述识别装置包括近红外led发光系统、散射系统、至少一路的准直系统、污染检测系统、连接组件、信号处理系统，以及计算机中央处理系统；
6.所述近红外led发光系统包括近红外led光源和led控制单元，经调制的近红外led光源发出发散光束，led控制单元实时监控近红外led光源发光强度变化；
7.所述准直系统包括同轴设置用于将发散光束转换成平行光束的准直物镜、准直平面镜，以及发射端；
8.所述散射系统包括前向散射系统和后向散射系统；
9.所述污染监测系统包括用于保持镜头恒温的平面镜加热圈、用于检测镜头污染程度的测污灯，以及设置于测污灯的控制单元；平面镜加热圈保证镜头保持恒温，防止水汽冷
凝，测污灯及其控制单元能把镜头污染程度检测出来，通过计算机中央处理系统对信号进行补偿，保证测量数据的准确性；
10.所述污染检测系统通过连接组件分别连接于后向散射系统、前向散射系统和准直系统；
11.所述近红外led发光系统射出的光经过准直系统后入射至散射系统的散射区域，所述前向探测器和后向探测器接收光信号并传输至信号处理系统后输入计算机中央处理系统进行分析处理，确定两路信号比值所属范围，实现雨雪及视程障碍天气的识别判断。
12.作为本发明进一步的技术方案：所述近红外led发光系统采用850nm发射波长的led光源，850nm波长与粒径大小近似，适用于mie散射理论，且该led光源具有交流信号的变化特性，以此来消除所有的杂散光和背景光对测量精度的影响。
13.作为本发明进一步的技术方案：所述前向滤光片和后向滤光片均采用带宽为100nm，且与led光源的发射光谱宽度相对应的黑玻璃材质，前向滤光片和后向滤光片的截止范围为400～1100nm，其中850
±
50nm的范围高透的透过率大于等于98％，可有效过滤可见光噪声并提高了有效光强采集效果。
14.作为本发明进一步的技术方案：所述前向散射系统包括前向接收端、前向平面镜、前向滤光片、前向聚光物镜，以及前向探测器，且均为同轴设置的结构，进入散射区域的平行光束经过散射区域微米级颗粒散射作用得到前向散射光，再经过前向滤光片对光波波长的带通过滤以及前向聚光物镜的会聚作用，前向散射光被会聚在pin前向探测器上，得到前向光电信号；
15.所述后向散射系统包括后向接收端、后向平面镜、后向滤光片、后向聚光物镜，以及后向探测器，且均为同轴设置的结构，进入散射区域的平行光束经过散射区域微米级颗粒散射作用得到后向散射光，再经过后向滤光片对光波波长的带通过滤以及后向聚光物镜的会聚作用，后向散射光被会聚在pin后向探测器上，得到后向光电信号；
16.所述前向聚光物镜、后向聚光物镜和准直物镜均采用非球面镜的e48r材料，此材料使得镜片高低温适应性好，也满足批量生产需要。
17.作为本发明进一步的技术方案：所述前向接收端设置有前向接收端窗口、前向软垫片、前向接收端安装外壳，以及前向镜片压盖，此设置有助于提高前向信号采集效果；
18.所述后向接收端设置有后向接收端窗口、后向软垫片、中部安装外壳、中部安装盖，以及后向镜片压盖，此设置有助于提高后向信号采集效果。
19.作为本发明进一步的技术方案：所述前向接收端的轴线散射角为44
°
，所述后向接收端的轴线散射角为158
°
，此角度下使得判别系数k范围更大，有助于视程障碍天气判别更准确。
20.作为本发明进一步的技术方案：所述准直系统还包括设置有发射端窗口、准直软垫片、发射端安装外壳，以及准直镜片压盖，此设置有助于提高出射光线的准直效果。
21.作为本发明进一步的技术方案：所述前向探测器、后向探测器，以及近红外led发光系统均连接于用于供电的主控板，有助于信号的实时测量和分析。
22.作为本发明进一步的技术方案：所述连接组件包括连接管套盖、连接管套、连接管，以及安装套管，使得整体结构紧凑，密封性好。
23.另一方面的技术方案：一种利用上述任意一项所述的一种基于前后向散射雨雪及
视程障碍天气识别装置的方法，包括以下步骤：
24.步骤一：使用定频方波调制光源，使得光电探测器在背景噪声下能提取出前后向散射信号；出射的光线被气溶胶粒子散射，并被44
°
、158
°
两个前后向探测器接收，接收光强信号为i1、i2；
25.步骤二：探测器将光信号(i1、i2)转化为电压信号传送至信号处理系统，得到转换后的散射信号p1、p2；转换后的散射信号(p1、p2)在中央处理单元根据测污系统反馈对信号进行补偿得到修正信号p1+δ1、p2+δ2；
26.步骤三：将修正后的信号(p1+δ1、p2+δ2)分为正常前后向信号(p1+δ1、p2+δ2)和去除大粒子散射后的信号(p1+δ
1-δ1、p2+δ
2-δ2)，根据k1＝(p2+δ2)/(p1+δ1)所属范围判断视程类天气类型，根据k2＝(p2+δ
2-δ2)/(p1+δ
1-δ1)所属范围判断雨雪天气类型；
27.步骤四：在前向散射角25
°
～45
°
范围内雾滴和霾粒子的散射相函数不受尺寸分布影响，能够通过前向信号p1+δ1反演能见度v，由于雨滴的散射相函数比雾滴散射相函数低30％，受衍射影响，雪的散射相函数比雾滴散射相函数低；故若k2判断为雨，前向信号p1+δ1经过透射计校正得到(a1±
b1)(p1+δ1)，然后通过计算消光系数来反演得到能见度v；故若k2判断为雪，前向信号p1+δ1经过透射计校正得到(a2±
b2)(p1+δ1)，然后通过计算消光系数来反演得到能见度v。
28.与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
29.通过采用上述的技术方案，判别装置具有结构简单、操作方便、视程障碍性天气自动识别等特点，通过不同天气现象下颗粒物小角度散射下前后向散射相函数比值不同，且等于前后向散射光强比的特性，实现了不同雨、雪、雾、轻雾、霾、烟雾等天气判别系数范围的划分。本发明采用的方法对视程障碍性天气颗粒物散射特性分析和判别起到了很好的技术支撑作用。
30.通过对准直系统的光路进行了优化和改进，对近红外的led光源增加了电路调节作用，机械结构上增加了窗口，可有效减少背景光干扰，降低了测量误差。
附图说明
31.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：
32.图1为本技术公开的一些实施例的判别装置的结构示意图。
33.图中：1、前向接收端窗口；2、前向软垫片；3、前向平面镜；4、前向接收端安装外壳；5、前向接收端；6、前向镜片压盖6；7、前向滤光片；8、前向聚光物镜；9、前向探测器；10、连接管套盖1；11、连接管套1；12、连接管1；13、安装套管1；14、中部安装外壳；15、主控板；16、后向探测器；17、后向接收端；18、后向聚光物镜；19、后向滤光片；20、后向镜片压盖；21、后向平面镜；22、后向软垫片；23、后向接收端窗口；24、中部安装外盖；25、安装套管2；26、连接管2；27、连接管套盖2；28、连接管套2；29、发射端；30、发射端安装外壳；31、近红外led发光系统；32、准直物镜；33、准直镜片压盖；34、准直平面镜；35、准直软垫片；36、发射端窗口；37、信号处理系统；38、计算机中央处理系统；39、前向测污灯及其控制单元；40、前向平面镜加热圈；41、后向测污灯及其控制单元；42、后向平面镜加热圈；43、准直测污灯及其控制单元；44、准直平面镜加热圈。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参考图1，本发明实施例中，一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，包括：
36.所述识别装置包括可调节的近红外led发光系统31、散射系统、至少一路的准直系统，污染检测系统、连接组件、信号处理系统37，以及计算机中央处理系统38；
37.在本实施例中，所述近红外led发光系统31采用850nm发射波长的led光源，且该led光源具有交流信号的变化特性。使得散射粒子的直径接近入射光波长，属于mie散射范围，则可以使用mie散射理论。
38.所述散射系统包括前向散射系统和后向散射系统；
39.所述前向散射系统包括前向接收端5、前向平面镜3、前向滤光片、前向聚光物镜8，以及前向探测器9，且均为同轴设置的结构，此设置有助于提高前向信号采集效果；
40.所述后向散射系统包括后向接收端17、后向平面镜21、后向滤光片19、后向聚光物镜18，以及后向探测器16，且均为同轴设置的结构，此设置有助于提高后向信号采集效果；
41.所述准直系统包括同轴设置的准直物镜32、准直平面镜34，以及发射端29；同轴设置，这样可以保证光束质量，提高散射效果，减小信号波动误差。
42.所述污染检测系统包括前向测污灯及其控制单元39、前向平面镜加热圈40、后向测污灯及其控制单元41、后向平面镜加热圈42、准直测污灯及其控制单元43、准直平面镜加热圈44；平面镜加热圈40、42、44，分别位于散射系统和准直系统中各平面镜(3、21、34)与各安装外壳(4、24、30)中间，测污灯及其控制单元39、41、43，位于前向接收端5、后向接收端17、发射端29侧面缺口处；有利于减小信号误差，保证测量数据的准确性。
43.所述污染检测系统通过连接组件分别连接于前向散射系统、后向散射系统和准直系统；
44.所述近红外led发光系统31射出的光经过准直系统后入射至散射系统的散射区域，所述前向探测器9和后向探测器16接收光信号并传输至信号处理系统37后输入计算机中央处理系统38进行识别分析。
45.具体的实施方式中，波长为850nm的近红外led发光系统31发出的近红外光经准直物镜32准直出射，经准直平面镜34、发射端窗口36入射到颗粒物上，共得到两组散射光，其中一组前向接收端5的轴线散射角为44
°
，散射光经前向接收端窗口1、前向平面镜3、前向滤光片7、前向聚光物镜8后，由前向探测器9接收；另一组后向接收端17的轴线散射角为158
°
，散射光经后向接收端窗口23、后向平面镜21、后向滤光片19、后向聚光物镜18后，由后向探测器16接收。前向探测器9和后向探测器16分别将接收到的光信号i1、i2分别转为电信号，经主控板15输入到信号处理系统37，由信号处理系统37将信号经放大单元、锁相放大等信号调理后，经过数据处理及控制系统数字化，获得气溶胶粒子双角度的散射信号p1、p2，在计算机中央处理系统38经过软件系统处理，通过算法反演后得到能见度值v和视程天气判别系数k。
46.在本实施例中，所述前向滤光片7和后向滤光片19均采用带宽为100nm，且与led光源的发射光谱宽度相对应的黑玻璃材质，前向滤光片7和后向滤光片19的截止范围为400～1100nm，其中850
±
50nm的范围高透的透过率大于等于98％。具体的，前向滤光片7和后向滤光片19的高透带宽应与探测器响应谱线、led光源的发光谱线一致，能够达到准确的接收效果。
47.在本实施例中，所述前向聚光物镜8、后向聚光物镜18和准直物镜32均采用非球面镜的e48r材料，使得镜片更适应高低温环境。
48.在本实施例中，所述前向接收端5设置有前向接收端窗口1、前向软垫片2、前向接收端安装外壳4，以及前向镜片压盖6；
49.所述后向接收端17设置有后向接收端窗口23、后向软垫片22、中部安装外壳14、中部安装盖24，以及后向镜片压盖20。
50.在本实施例中，所述前向接收端5的轴线散射角为44
°
，所述后向接收端17的轴线散射角为158
°
。具体的，当轴线散射角为44
°
时，此时气溶胶粒子的散射相位函数线性程度最好，更有利于能见度测量和视程障碍天气现象识别。当轴线散射角为158
°
，此时不同视程障碍天气下前后向的接收端散射相位函数比值k范围最大，判别雾、薄雾、霾、烟雾等视程障碍天气现象效果最好。
51.在本实施例中，所述准直系统还包括设置有发射端窗口36、准直软垫片35、发射端安装外壳30，以及准直镜片压盖33，此设置有助于提高出射光线的准直效果。
52.具体的，所述前向接收端窗口1、后向接收端窗口23和发射端窗口36均设有加热器，防止平面镜受水汽干扰，每个加热器大约需要3～10w功率。
53.在本实施例中，所述前向探测器9、后向探测器16，以及近红外led发光系统31均连接于用于供电的主控板15，有助于信号的实时测量和分析。
54.在本实施例中，所述连接组件包括连接管套盖、连接管套、连接管，以及安装套管。具体实施方式中，上述组件至少设置有两组，且能够根据实际需要进行选择安装。
55.具体实施方式中，前向软垫片2紧贴着的前向接收端安装外壳4、与前向接收端安装外壳4通过螺纹连接的前向接收端5、安装在前向接收端5上用于压滤光片的前向镜片压盖6、与前向接收端5螺纹连接的连接管套1(11)、密封连接管套1(11)的连接管套盖1(10)、通过螺钉顶端摩擦力与连接管套1(11)固定的连接管1(12)、以同样方式与连接管1(12)连接的安装套管1(13)、与安装套管1(13)通过螺纹连接的中部安装外壳14、通过螺纹安装在中部安装外壳14上的主控板15、通过螺纹安装在主控板15上的后向接收端17、安装在后向接收端17用于压滤光片的后向镜片压盖20、与中部安装外壳14螺纹连接的中部安装盖24、位于后向接收端窗口23与中部安装盖24之间的后向软垫片22、与中部安装外壳14螺纹连接的安装套管2(25)、与安装套管2(25)通过螺钉顶端摩擦固定的连接管2(26)、同样方式固定在连接管2(26)另一端的连接管套2(28)、密封连接管套2(28)的连接管套盖2(27)、通过螺纹安装在连接管套2(28)上的发射端29、通过螺纹安装在发射端29的发射端安装外壳30、安装在发射端29上用于固定准直物镜32的准直镜片压盖33、位于发射端窗口36与发射端安装外壳30之间的准直软垫片35。
56.一种利用上述任意一项所述的一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置的方法，包括以下步骤：
57.步骤一：使用定频方波调制光源，使得光电探测器在背景噪声下能提取出前后向散射信号。出射的光线被气溶胶粒子散射，并被44
°
、158
°
两个前后向探测器接收，接收光强信号为i1、i2；
58.步骤二：探测器将光信号(i1、i2)转化为电压信号传送至信号处理系统，得到转换后的散射信号p1、p2。转换后的散射信号(p1、p2)在中央处理单元根据测污系统反馈对信号进行补偿得到修正信号p1+δ1、p2+δ2。
59.步骤三：将修正后的信号(p1+δ1、p2+δ2)分为正常前后向信号(p1+δ1、p2+δ2)和去除大粒子散射后的信号(p1+δ
1-δ1、p2+δ
2-δ2)，根据k1＝(p2+δ2)/(p1+δ1)所属范围判断视程类天气类型，根据k2＝(p2+δ
2-δ2)/(p1+δ
1-δ1)所属范围判断雨雪天气类型。
60.步骤四：在前向散射角25
°
～45
°
范围内雾滴和霾粒子的散射相函数不受尺寸分布影响，能够通过前向信号p1+δ1反演能见度v，由于雨滴的散射相函数比雾滴散射相函数低30％，受衍射影响，雪的散射相函数比雾滴散射相函数低；故若k2判断为雨，前向信号p1+δ1经过透射计校正得到(a1±
b1)(p1+δ1)，然后通过计算消光系数来反演得到能见度v；故若k2判断为雪，前向信号p1+δ1经过透射计校正得到(a2±
b2)(p1+δ1)，然后通过计算消光系数来反演得到能见度v。
61.本发明的基本原理是：
62.根据mie散射理论分析表明，要想判别雨雪及视程障碍天气，需根据不同散射角度下的散射相函数的关系，确定不同天气类型下k值的范围，且雨雪与视程障碍类天气分别判断，以k作为天气现象的判别系数，根据分析前后向散射光强的比值等于前后向散射相函数的比值，也就是k的取值。能见度的测量关键在于消光系数的测量，可由前向散射光强经过校正后测得。
63.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，其特征在于，所述识别装置包括近红外led发光系统、散射系统、至少一路的准直系统、污染检测系统、连接组件、信号处理系统，以及计算机中央处理系统；所述近红外led发光系统包括近红外led光源和led控制单元，经调制的近红外led光源发出发散光束，led控制单元实时监控近红外led光源发光强度变化；所述准直系统包括同轴设置用于将发散光束转换成平行光束的准直物镜、准直平面镜，以及发射端；所述散射系统包括前向散射系统和后向散射系统；所述污染监测系统包括用于保持镜头恒温的平面镜加热圈、用于检测镜头污染程度的测污灯，以及设置于测污灯的控制单元；所述污染检测系统通过连接组件分别连接于后向散射系统、前向散射系统和准直系统；所述近红外led发光系统射出的光经过准直系统后入射至散射系统的散射区域，所述前向探测器和后向探测器接收光信号并传输至信号处理系统后输入计算机中央处理系统进行分析处理。2.根据权利要求1所述一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，其特征在于，所述近红外led发光系统采用850nm发射波长的led光源，且该led光源具有交流信号的变化特性。3.根据权利要求2所述一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，其特征在于，所述前向滤光片和后向滤光片均采用带宽为100nm，且与led光源的发射光谱宽度相对应的黑玻璃材质，前向滤光片和后向滤光片的截止范围为400～1100nm，其中850
±
50nm的范围高透的透过率大于等于98％。4.根据权利要求1所述一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，其特征在于，所述前向散射系统包括前向接收端、前向平面镜、前向滤光片、前向聚光物镜，以及前向探测器，且均为同轴设置的结构，进入散射区域的平行光束经过散射区域微米级颗粒散射作用得到前向散射光，再经过前向滤光片对光波波长的带通过滤以及前向聚光物镜的会聚作用，前向散射光被会聚在pin前向探测器上，得到前向光电信号；所述后向散射系统包括后向接收端、后向平面镜、后向滤光片、后向聚光物镜，以及后向探测器，且均为同轴设置的结构，进入散射区域的平行光束经过散射区域微米级颗粒散射作用得到后向散射光，再经过后向滤光片对光波波长的带通过滤以及后向聚光物镜的会聚作用，后向散射光被会聚在pin后向探测器上，得到后向光电信号；所述前向聚光物镜、后向聚光物镜和准直物镜均采用非球面镜的e48r材料。5.根据权利要求1所述一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，其特征在于，所述前向接收端设置有前向接收端窗口、前向软垫片、前向接收端安装外壳，以及前向镜片压盖；所述后向接收端设置有后向接收端窗口、后向软垫片、中部安装外壳、中部安装盖，以及后向镜片压盖。6.根据权利要求1所述一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，其特征在于，所述前向接收端的轴线散射角为44
°
，所述后向接收端的轴线散射角为158
°
。
7.根据权利要求1所述一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，其特征在于，所述准直系统还包括设置有发射端窗口、准直软垫片、发射端安装外壳，以及准直镜片压盖。8.根据权利要求1所述一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，其特征在于，所述前向探测器、后向探测器，以及近红外led发光系统均连接于用于供电的主控板。9.根据权利要求1所述一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置，其特征在于，所述连接组件包括连接管套盖、连接管套、连接管，以及安装套管。10.一种利用权利要求1-9任意一项所述的一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：使用定频方波调制光源，使得光电探测器在背景噪声下能提取出前后向散射信号；出射的光线被气溶胶粒子散射，并被44
°
、158
°
两个前后向探测器接收，接收光强信号为i1、i2；步骤二：探测器将光信号(i1、i2)转化为电压信号传送至信号处理系统，得到转换后的散射信号p1、p2；转换后的散射信号(p1、p2)在中央处理单元根据测污系统反馈对信号进行补偿得到修正信号p1+δ1、p2+δ2；步骤三：将修正后的信号(p1+δ1、p2+δ2)分为正常前后向信号(p1+δ1、p2+δ2)和去除大粒子散射后的信号(p1+δ
1-δ1、p2+δ
2-δ2)，根据k1＝(p2+δ2)/(p1+δ1)所属范围判断视程类天气类型，根据k2＝(p2+δ
2-δ2)/(p1+δ
1-δ1)所属范围判断雨雪天气类型；步骤四：在前向散射角25
°
～45
°
范围内雾滴和霾粒子的散射相函数不受尺寸分布影响，能够通过前向信号p1+δ1反演能见度v，由于雨滴的散射相函数比雾滴散射相函数低30％，受衍射影响，雪的散射相函数比雾滴散射相函数低；故若k2判断为雨，前向信号p1+δ1经过透射计校正得到(a1±
b1)(p1+δ1)，然后通过计算消光系数来反演得到能见度v；故若k2判断为雪，前向信号p1+δ1经过透射计校正得到(a2±
b2)(p1+δ1)，然后通过计算消光系数来反演得到能见度v。

技术总结

本发明公开了一种基于前后向散射雨雪及视程障碍天气识别装置及方法，识别装置包括近红外LED发光系统、散射系统、准直系统，污染检测系统、连接组件、信号处理系统，以及计算机中央处理系统；前向散射系统和后向散射系统均包括接收端、平面镜、滤光片、聚光物镜，以及探测器，且均为同轴设置的结构；准直系统包括准直物镜、准直平面镜，以及发射端；近红外LED发光系统射出的光经过准直系统后入射至散射系统的散射区域，探测器接收光信号并传输至信号处理系统后输入计算机中央处理系统进行分析处理，根据两路信号的关系，实现雨雪及视程障碍天气的识别判断。本发明通过多个光学系统的配合设置，能够对颗粒物散射特性分析和判别起技术支撑作用。术支撑作用。术支撑作用。