利用微脉冲激光雷达增强全球航空安全

西格玛空间工作人员

火山灰是欧洲、亚洲和南美洲正常空中交通运行的一个经常性障碍，因为浓密的火山灰羽中锋利的颗粒可能导致喷气发动机损坏。

一个值得注意的例子是2010年Eyjafjallajökull火山爆发在冰岛，在西欧穿越空中交通七天，随着新的灰羽毛继续进入欧洲空域，必要的间歇关闭。300多家机场已关闭，100,000航班取消，1000万乘客受到影响。这种经济灾害促使研究组织更加重视开发有效的火山灰监测系统。

航空气溶胶探测网络的评价

为了满足有关火山灰事件的更好信息，Toulouse火山Ash咨询中心（VAAC）要求Météo-法国（MF），法国国家气象服务，专注于灰分问题。mf阐述了确定提供从地面到至少12公里高度的火山颗粒大小和浓度的准确信息的最佳方法.

随后的研究工作包括以下活动：

• 通过大气追踪火山灰或尘埃的羽流

• 了解本地空气质素

• 向空气流量控制器，气象学家和与气溶胶事件相关的工业网站提供警告

2012年夏天，MF使用沙漠灰尘作为代理，收集了多个激光雷达传感器和云高计提供的数据，并使用气球载粒子计数器和飞机传感器进行了现场测量，以评估其跟踪气溶胶的有效性。

利用各种传感器和相关仪器的位置，数值天气预报（NWP）被用于预报不同天气，考虑到以下因素：

• 主要航线附近

• 覆盖大西洋海岸的意大利火山喷发的来自冰岛和地中海的火山灰

• 对法国化学物种迁移模型MOCAGE（Modéle de Chimie Atmosphérique de Grande Echelle）的影响

网络研究结果表明，这是一个极小的问题

在MF的初步评估之后，研究了几种网络设计，以确定哪一种提供最佳成本/效益比。基于成本和稳健性的标准，MF购买了六台Sigma Space MimpL激光雷达传感器.

“我们决定在里尔、特拉佩斯、布雷斯特、莫穆伊和阿莱里亚的固定地点放置五个Minipl。”兰斯研究和开发工程师Mété说。“第六个Minipl作为移动激光雷达保存。如果发生火山灰事件，火山灰咨询中心将根据大气环流和羽流位置决定最佳部署地点，以获得最佳覆盖。”

未来，将在清单中增加额外的MPL，以扩大覆盖范围并开发一个全面的全国网络。

MiniMPL提供了对航空安全至关重要的新大气细节

MF的3100名员工专注于开发收集气象观测所需的基础设施和前沿技术，以便更好地了解当前的大气状况。大气研究对于机场的安全运营至关重要。

为了改进全球和区域天气建模和预测，MF运营了一个气溶胶激光雷达传感器的混合网络，带有可重新部署的移动组件，用于火山灰预警和探测。

MiniMPL自动测量去极化制造描述研究人员可行的气溶胶类型.

“MiniMPL网络在Météof rance方面表现良好，”西格玛空间光学工程总监郑云辉说。“通过将大气连续监测利用去极化激光雷达传感器网络，可以防止或减轻由于火山灰或主要粉尘事件引起的可能的空中交通中断。”

MiniMPL使用带有一个射程可达15公里，以及双极化。双极化后向散射测量允许非常高的精度-优于0.7%。该数据使当局能够区分纯水云的出现和火山灰羽流、灰/水云混合物以及灰浓度分布.所有测量数据均以秒为单位进行分析和报告。

提升式大气监测

由Sigma Space设计的微脉冲激光雷达（MPL）仪器可帮助科学家、气象学家和空气质量专业人员监测气溶胶，以更好地了解大气结构。

MPL的远程能力和高质量信号提高了数据采集过程的效率和准确性，从而改善了大气监测。MPL最初是为美国宇航局设计的，它使用人眼安全激光器、精确光子计数和内置数据分析来提供最佳信噪比，从而提供这一类别中最可靠的信息。

Sigma Space是Hexagon（纳斯达bob体育报道克斯德哥尔摩：HEXA B；Hexagon.com）的一部分，Hexagon是全球领先的信息技术提供商，可推动地理空间和工业企业应用程序的质量和生产力提高。

有关更多信息，请访问：www.micropulseLiDAR.com