Evaluación del rendimiento de un modelo de LIDAR de absorción diferencial de banda A y su inversión para la presión de la superficie del océano desde una órbita baja terrestre
Autores: Hong, Guanglie; Dong, Yu; Di, Huige
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación del rendimiento de un modelo de LIDAR de absorción diferencial de banda A y su inversión para la presión de la superficie del océano desde una órbita baja terrestre
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Teledetección
Presión en la superficie del océano
LIDAR de absorción diferencial
Radar de absorción diferencial
Instrumento espacial
Medición de presión en la superficie
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La teledetección de la presión de la superficie del océano desde el espacio es muy importante, y el LIDAR de absorción diferencial y el radar de absorción diferencial son solo dos tipos de instrumentos de teledetección con este potencial. El LIDAR de absorción diferencial funciona con el modo de trayectoria integral desde la nave espacial en la órbita baja terrestre de 400 km. Se mide la profundidad óptica diferencial de la banda A del oxígeno y luego se obtiene la presión de la superficie del océano utilizando un cálculo iterativo en círculo. La evaluación del rendimiento del modelo de LIDAR de absorción diferencial se basó en la viabilidad de los parámetros del sistema avanzado del instrumento espacial, mientras que la energía del pulso de eco débil en la superficie del océano generó errores aleatorios en la medición de la presión de la superficie. Por otro lado, los perfiles de temperatura atmosférica inciertos y los perfiles de mezcla de vapor de agua resultaron en un error sistemático primario en la presión de la superficie. El error de la presión de la superficie es sensible al jitter de la frecuencia central de emisión del láser. Bajo una implementación estricta del presupuesto de errores, la resolución temporal es de 6.25 s y la resolución de distancia a lo largo de la órbita es de 44 km, se promediaron acumulativamente 625 ecos de la superficie del océano. En consecuencia, si el jitter de la frecuencia central de emisión del láser superaba los 10 MHz, controlar el error de la presión de la superficie por debajo del 0.1% resultó casi desesperanzador; además, se podría esperar que el error estuviera dentro del 0.1-0.2%; sin embargo, el error limitado dentro del 0.2-0.3% es un indicador alcanzable.
Descripción
La teledetección de la presión de la superficie del océano desde el espacio es muy importante, y el LIDAR de absorción diferencial y el radar de absorción diferencial son solo dos tipos de instrumentos de teledetección con este potencial. El LIDAR de absorción diferencial funciona con el modo de trayectoria integral desde la nave espacial en la órbita baja terrestre de 400 km. Se mide la profundidad óptica diferencial de la banda A del oxígeno y luego se obtiene la presión de la superficie del océano utilizando un cálculo iterativo en círculo. La evaluación del rendimiento del modelo de LIDAR de absorción diferencial se basó en la viabilidad de los parámetros del sistema avanzado del instrumento espacial, mientras que la energía del pulso de eco débil en la superficie del océano generó errores aleatorios en la medición de la presión de la superficie. Por otro lado, los perfiles de temperatura atmosférica inciertos y los perfiles de mezcla de vapor de agua resultaron en un error sistemático primario en la presión de la superficie. El error de la presión de la superficie es sensible al jitter de la frecuencia central de emisión del láser. Bajo una implementación estricta del presupuesto de errores, la resolución temporal es de 6.25 s y la resolución de distancia a lo largo de la órbita es de 44 km, se promediaron acumulativamente 625 ecos de la superficie del océano. En consecuencia, si el jitter de la frecuencia central de emisión del láser superaba los 10 MHz, controlar el error de la presión de la superficie por debajo del 0.1% resultó casi desesperanzador; además, se podría esperar que el error estuviera dentro del 0.1-0.2%; sin embargo, el error limitado dentro del 0.2-0.3% es un indicador alcanzable.