大气能见度(Visibility)是反映大气透明度的一个指标,是气象观测的常规项目。它对一个地区的航空、航海、陆上交通以及军事活动等都有重要影响。目前,我国在能见度自动观测方面的研究和应用还较薄弱,气象业务中仍然以人工目测作为主要手段,只在航空等重要领域采用进口的能见度仪进行自动观测。因此,大气能见度检测方法研究和设备研制具有重要的应用价值。相比散射法,透射法测量能见度是不对大气作“均匀”假设而直接探测大气透过率或消光系数的方法,透射法测量的消光系数包含吸收系数和散射系数。因此,严格意义上讲,用透射法测量的大气消光系数比散射法更准确。　　 本文在阐述大气能见度测量理论和方法的基础上,研究了单端透射式能见度检测系统的关键技术,主要包括相对误差分析、光学系统设计、信号检测技术及能见度反演算法等。系统由三部分组成:光学系统,包括发射模块和接收模块;电子学系统,包括发射光源调制和信号接收处理电路;软件系统,包括数据采集与处理,结果保存与显示等。重点研究了不同基线长度对能见度测量的影响,并给出合理的基线范围;研究了能见度计算的数学模型,光敏检测技术和信号检测处理方法,采用了以AD745芯片为核心的光敏检测电路,有效提高了电路的灵敏度和抗干扰;运用了以LF412CN为核心的信号放大、滤波电路;利用锁相放大技术实现对信号的一次谐波的提取。实验证明,在较大的噪声背景下,该电路可以有效地提取出反映能见度变化的有用信号。在能见度值的计算上使用三系数修正的数学模型,并且利用数字滤波技术提高能见度测量精度。软件建立在MicrosoftWindows操作系统上,用Visual C++6.0实现数据采集与处理,结果保存与显示等。设计的透射式能见度测量系统可对中、低等级能见度进行实时精确测量。测量结果与芬兰Vaisala公司的FD12散射式能见度仪进行了比较,能见度值在0.8km-5km范围内变化时,二者有较好的一致性,数据相关系数R达到0.9。