{"id":113043,"date":"2018-03-11T10:40:19","date_gmt":"2018-03-11T10:40:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/concept-design-analysis-and-integration-of-the-new-u-p-c-multispectral-lidar-system\/"},"modified":"2018-03-11T10:40:19","modified_gmt":"2018-03-11T10:40:19","slug":"concept-design-analysis-and-integration-of-the-new-u-p-c-multispectral-lidar-system","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/politecnica-de-catalunya\/concept-design-analysis-and-integration-of-the-new-u-p-c-multispectral-lidar-system\/","title":{"rendered":"Concept design, analysis, and integration of the new u.p.c. multispectral lidar system"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Dhiraj Kumar <\/strong><\/h2>\n<p>La necesidad creciente de redes mundiales de observaci\u00f3n con resoluci\u00f3n espacial de la concentraci\u00f3n de aerosoles y vapor de agua atmosf\u00e9rico ha dado lugar a la utilizaci\u00f3n de lidares (light detection and ranging, un acr\u00f3nimo de radar l\u00e1ser) como sensores de teledetecci\u00f3n avanzados.  esta tesis doctoral presenta el dise\u00f1o, integraci\u00f3n y an\u00e1lisis del nuevo lidar el\u00e1stico\/raman multiespectral de 6 canales para la monitorizaci\u00f3n del contenido de aerosoles y vapor de agua atmosf\u00e9rico, desarrollado en el lab. De teledetecci\u00f3n (remote sensing lab., Rslab) de la universidad polit\u00e9cnica de catalu\u00f1a (upc). Es bien conocido que la combinaci\u00f3n de, como m\u00ednimo, tres canales el\u00e1sticos y dos canales raman-nitr\u00f3geno son suficientes para la recuperaci\u00f3n de las propiedades \u00f3pticas y microf\u00edsicas de los aerosoles atmosf\u00e9ricos, de impacto decisivo sobre variables de cambio clim\u00e1tico. El sistema lidar de la upc forma parte de la red terrestre continental earlinet (european aerosol research lidar network) &#8211; galion (global atmospheric watch atmospheric lidar observation network), la cual incluye m\u00e1s de 28 estaciones. Actualmente, s\u00f3lo 8 cuentan con este tipo de tecnolog\u00eda avanzada. La presente tesis se centra en:  (1) dise\u00f1o del instrumento lidar a nivel de balance de potencia y estimaci\u00f3n del factor de solapamiento. El primero incluye la modelizaci\u00f3n de los par\u00e1metros opto-atmosf\u00e9ricos y estimaci\u00f3n de la potencia retrodispersada, relaci\u00f3n se\u00f1al ruido y alcance m\u00e1ximo del sistema para los diferentes canales de recepci\u00f3n (3 canales el\u00e1sticos, 2 canales raman de aerosoles y 1 canal raman de vapor de agua, cubriendo desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano). El factor de solapamiento del sistema laser-telescopio se estudia mediante un nuevo modelo basado en trazado de rayos de perfil gaussiano. Se analiza el problema del c\u00e1lculo de factor de solapamiento y su sensitividad en campo cercano para sistemas lidar troposf\u00e9ricos con aperturas de tama\u00f1o medio (f\/10, f\/11) que utilizan tanto detectores como fibras \u00f3pticas como alternativas de acoplamiento en el plano focal del telescopio. El m\u00e9todo propuesto proporciona una soluci\u00f3n mucho m\u00e1s sencilla que la obtenida mediante modelos anal\u00edticos. Tambi\u00e9n se han tenido en cuenta la sensibilidad a la divergencia del l\u00e1ser, posici\u00f3n de las lentes y del detector\/fibra, y apertura num\u00e9rica de la fibra.  (2) dise\u00f1o e implementaci\u00f3n opto-mec\u00e1nica del policromador de 6 canales (unidad de separaci\u00f3n espectral en recepci\u00f3n). Se estudian compromisos de dise\u00f1o como colimaci\u00f3n de la luz, transmisividad de extremo a extremo, responsividad neta y distribuci\u00f3n espacialmente homog\u00e9nea de luz sobre el detector.  (3) integraci\u00f3n y validaci\u00f3n del sistema: por un lado se estiman las cotas de error en la inversi\u00f3n del perfil del coeficiente de retrodispersi\u00f3n mediante el algoritmo lidar el\u00e1stico de dos componentes, tanto para fuentes de error estoc\u00e1sticas (ruido en la medida) como sistem\u00e1ticas (incerteza en la calibraci\u00f3n del coeficiente de retrodispersi\u00f3n y en la raz\u00f3n   extinci\u00f3n\/retrodispersi\u00f3n debida a aerosoles). Por otro, se describe la integraci\u00f3n del sistema lidar multiespectral, tanto a nivel hardware como de software de control. Se presentan tambi\u00e9n los resultados de validaci\u00f3n estad\u00edstica del nuevo lidar de la upc (hoy en operaci\u00f3n regular) en la campa\u00f1a de intercomparaci\u00f3n spali-2010, parte del programa de control de calidad y optimizaci\u00f3n de instrumentos en earlinet.  la metodolog\u00eda desarrollada en la primera parte de esta tesis se ha aplicado con \u00e9xito a la especificaci\u00f3n del sistema lidar del ifae\/uab, el cu\u00e1l se instalar\u00e1 y operar\u00e1 en el observatorio cherenkov telescope array (cta). Finalmente, en respuesta a la demanda creciente de mayores periodos de observaci\u00f3n y disponibilidad de servicio en las estaciones lidar, se presentan especificaciones para el funcionamiento autom\u00e1tico del lidar upc con tiempos de servicio cercanos a  365\/24.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Concept design, analysis, and integration of the new u.p.c. multispectral lidar system<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Concept design, analysis, and integration of the new u.p.c. multispectral lidar system <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Dhiraj Kumar <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de catalunya<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 16\/07\/2012<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Francisco Rocadenbosch Burillo<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Francisco Eugenio gonz\u00e1lez <\/li>\n<li>lLuis Font guiteras (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Dhiraj Kumar La necesidad creciente de redes mundiales de observaci\u00f3n con resoluci\u00f3n espacial de la concentraci\u00f3n de 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