利用广角Michelson干涉仪和窄带Fabry-Perot干涉滤波片,自行研制了一台地基气辉成像干涉仪GBAII(Ground-based airglow imaging interferometer)。采取地球上空97km处O(1S)557.7nm谱线和94km处O2(0-1)带864.5nm附近的12条谱线作为探测光源,可成像探测地球上空100km附近、直径约17.5km范围内的大气风速和温度。风速探测精度为4-6m/s,温度探测精度为2K,GBAII成像系统的调制传递函数为0.5-0.7。考虑气辉谱线的光源信号、仪器响应度、大气传输、滤波函数、大空气隙Michelson成像干涉仪和CCD等因素,得到GBAII的正演方程。利用MATLAB软件编程进行模拟,借助"四强度"测风的方法进行四步进相位调节,得到正演模拟干涉图。取4×4个像素组成的一个bin,得到0.66s-1的大气信号强度电子计数率,积分时间120s时的电子计数为79个,大于我们所使用的512×512科学级CCD的9个电子计数噪声。在实验室对GBAII进行了定标,定标内容包括暗电流检测、CCD平场改正、气辉干涉条纹中心位置的确定、步进相位定标、零风速相位定标等,得到了相应的数据。利用VC++软件MFC类开发了GBAII的计算机控制操作系统。操作系统包含模块有:光学实体系统与操作系统交互参数控制模块,CCD图像采集、存取及显示模块,CCD信号处理模块,步进模块等等。该操作系统能提供对大气风场探测数据直接处理,获得实时的风速、温度数据。在西安市内楼顶和临潼山顶对GBAII进行了测试,得到气辉的成像干涉图,反演出相应的大气风速和温度数值。