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Lidars atmosphériques et météorologiques - Principes fondamentauxArticle de référence | Réf : E4311 v2
Auteur(s) : Pierre H. FLAMANT
Date de publication : 10 févr. 2020
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Des conditions de mise en œuvre s’appliquent aux LRAN.
Pour une impulsion laser courte et un temps de réponse bref du système de détection, le signal lidar utile sL garde la même forme aux différentes étapes de la chaîne de mesure : optique, électrique et numérique. Le signal numérique en bout de chaîne sL,n s’écrit comme un produit simple. Chaque étape contribue aux bruits de mesure.
À ce titre, il existe un bruit de quantification dû à la numérisation car celle-ci s’accompagne d’une erreur de représentation du signal électrique après détection. En effet, le signal analogique peut prendre une infinité de valeurs, alors que le signal échantillonné par la carte d’acquisition ne peut prendre qu’un nombre fini de valeurs discrètes égales à
avec Nn nombre de bits de l’échantillon, soit 256 pour Nn = 8 bits, 4 096 pour 12 bits ou 65 536 pour 16 bits. Si nécessaire, la résolution numérique peut être augmentée en moyennant des signaux.
Dans le cas de discontinuités atmosphériques (transitions entre air clair et couche d’aérosols, bords de nuage), il faut prendre en compte la réponse impulsionnelle du système de détection. Le signal électrique va s’écrire comme un produit de convolution. Dans la pratique, cet effet n’entraîne pas d’erreur notable si la zone concernée est petite par rapport à l’épaisseur de la couche de particules.
HAUT DE PAGE
L’équation lidar optique est définie pour les conditions suivantes :
diffusions photoniques uniques ; c’est dire qu’un photon n’est diffusé...
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OPTIQUE PHOTONIQUE
(1) - FUJII (T.), FUKUCHI (T.) - Laser remote sensing, - Taylor & Francis, Boca Raton, FL, USA (Ed.) (2005).
(2) - HINKLEY (E.D.) - Laser monitoring of the atmosphere, - Springer-Verlag, Berlin (Ed.) (1976).
(3) - KOVALEV (V.A.), EICHINGER (W.E.) - Elastic Lidar, - John Wiley and Sons, New York (2004).
(4) - MEASURES (R.M.) - Laser remote sensing, - Springer, Berlin (1978).
(5) - WEITKAMP (C.) - Lidar, - Springer, Berlin, Ed. (2005).
(6) - LAKKIS (S.), LAVORATO (M.), CANZIANI (P.) - Tropopause and Cirrus Clouds Tops Heights, - Revista de Climatologia, 10, 21-27 (2010).
...
Lidars atmosphériques et météorologiques. Principes généraux.
Lidars atmosphériques et météorologiques.
Caractérisation électro-optiques des détecteurs plans focaux IR.
1.1 Sites instrumentés français avec des lidars
Qualair à l’UPMC (Paris) : http://qualair.aero.jussieu.fr
SIRTA, à l’Ecole Polytechnique (Palaiseau) : http://sirta.ipsl.fr/
LOA à Lille : http://www-loa.univ-lille1.fr/
OPGC à Clermont-Ferrand : http://www.opgc.fr
Observatoire de Haute Provence (OHP) : http://www.obs-hp.fr/
Observatoire Atmosphérique de l’ile de la Réunion (LACY) : https://lacy.univ-reunion.fr/
Observatoire Dumont d’Urville, Antarctique : http://www.ndaccdemo.org/stations/dumont-d’urville-antarctica
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