Influence of aerosol physical characteristics on backscattering coefficient

W artykule przeprowadzono wielopłaszczyznową analizę wpływu poszczególnych parametrów fizycznych na wartość współczynnika wstecznego odbicia od aerozolu. W technikach teledetekcji laserowej, współczynnik ten jest kluczową wielkością charakteryzującą analizowany aerozol. Umiejętność jego wyznaczania dla promieniowania o dowolnej długości fali, na podstawie znajomości zespolonego współczynnika załamania oraz rozkładu wielkości cząstek tworzących dany aerozol stwarza więc możliwości w zakresie jego identyfikacji (odwrotne zagadnienie lidarowe). Zasadniczym celem pracy jest wielospektralna analiza parametrów rozproszeniowych aerozoli wynikających z teorii Mie oraz wyznaczenie charakterystyk zasięgowych systemu lidarowego do zdalnego wykrywania i identyfikacji skażeń chemicznych i biologicznych.A wide analysis of the main aerosol physical parameters' impact on the backscattering coefficient has been developed. In the remote-sensing techniques, its value is considered to be one of the most crucial factors, since it corresponds to the properties of the remotely sensed aerosol. The capability of determining it theoretically, basing on the value of complex refractive index and the size distribution function of particles, creates the fundamental tool for identifying the unknown aerosol (inverse lidar problem). A computational code has been developed at the MATLAB environment. The calculations presented in the paper have been performed in accordance with Mie scattering theory

Correction of reflectance characteristics of chosen natural and anthropogenic materials for airborne laser scanning system

W artykule została zaprezentowana analiza charakterystyk odbiciowych wybranych materiałów pod kątem możliwości opracowania systemu skanowania laserowego do zdalnego wykrywania i charakteryzacji substancji, powierzchni oraz obiektów. Przedstawiono wyniki analiz literaturowych oraz badań własnych charakterystyk odbiciowych wybranych materiałów. Analiza została przeprowadzona dla wybranych trzech długości fal promieniowania elektromagnetycznego: λ₁ = 850 nm, λ₂ = 900 nm, λ₃= 1500 nm, w odniesieniu zarówno do materiałów naturalnych, jak i sztucznych. Rozpatrzono wpływ ekstynkcji atmosfery na stosunki sygnałów dla wybranych długości fal promieniowania oraz opracowano metodę korekcji powstających z tego powodu błędów pomiarowych.In the article, analyses of reflectance of chosen materials were presented in order to analyze the possibility of elaboration of laser scanning system for remote detection of substances, surfaces, objects, pollution and contamination. One showed results of literature research and analyses of data related to reflection characteristics of materials. Analyses were carried out for three wavelengths of electromagnetic radiation: λ₁ = 850 nm, λ₂ = 900 nm, λ₃ = 1500 nm, in reference to both natural and anthropogenic materials. The influence of atmospheric extinction on values of received proportions of signals for chosen wavelengths was investigated and one compiled the method of signal correction

Optimization of laser altimeter for unmanned aerial vehicle

W artykule opisano charakterystyki zasięgowe układu dalmierza laserowego z uwzględnieniem właściwości transmisyjnych atmosfery jako ośrodka propagacji fal elektromagnetycznych. Wnioski z ich analizy umożliwiły optymalizację układu pomiaru wysokości w systemie Bezzałogowego Statku Powietrznego (BSP). W procesie optymalizacji zweryfikowano dobór parametrów laserowej wiązki roboczej oraz dobór parametrów konstrukcyjnych urządzenia. Uwzględniono także właściwości rzeczywistego układu wysokościomierza przy zastosowaniu wybranych fotodiod lawinowych w torze odbiorczym. Na podstawie ich parametrów szumowych, wyznaczono wartości maksymalnych zasięgów pracy wysokościomierza. Przeprowadzona optymalizacja uwzględnia wymagania normy PN-EN 60825-1 dotyczącej zastosowań promieniowania laserowego w zakresie bezpiecznym dla oka ludzkiego.The analysis of the laser altimeter main characteristics has been developed, including the influence of atmospheric propagation properties. The analysis allowed us to perform the optimization procedure with respect to device application on unmanned aircraft system. The optimization process covered both laser beam characteristics and major structural parameters of the altimeter. The application of real avalanche photodiodes and their noise characteristics were taken into consideration in all the calculations, thus enabling to evaluate the maximum working altitudes of the device and to compare the photodetectors themselves. The PN-EN 60825-1 safety standard was respected in all the estimations to satisfy the requirements of the eye-safe laser technique

Analyses of scattering characteristics of chosen aerodispersive systems

W artykule przeprowadzono analizę teoretyczną charakterystyk rozproszeniowych wybranych układów aerodyspersyjnych, z uwzględnieniem modelu rozpraszania promieniowania elektromagnetycznego na cząstkach sferycznych oraz niesferycznych. Omówione zostały podstawowe charakterystyki aerozoli naturalnych i sztucznych. Dla wybranych układów aerodyspersyjnych przedstawiono wyniki analiz rozproszeniowych. Wyniki analiz porównane zostały z wynikami badań przeprowadzonymi z zastosowaniem dwubarwnego LIDARA rozproszeniowego, opracowanego w Instytucie Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej.In the article, theoretical analyses of a scattering profile of chosen aerosols were made. For these analyses both a model of scattering from spherical particles and nonspherical particles was used. One discussed natural and anthropogenic aerosols, and results of analyses of chosen aerosols were presented. The obtained theoretical results were compared to the results of research with the use of two-wavelength backscattering LIDAR worked out at the Institute of Optoelectronics of the Military University of Technology

Comparison of Principal Component Analysis and Linear Discriminant Analysis applied to classification of excitation-emission matrices of the selected biological material

Quality of two linear methods (PCA and LDA) applied to reduce dimensionality of feature analysis is compared and efficiency of their algorithms in classification of the selected biological materials according to their excitation-emission fluorescence matrices is examined. It has been found that LDA method reduces the dimensions (or a number of significant variables) more effectively than PCA method. A relatively good discrimination within the examined biological material has been obtained with the use of LDA algorithm.[b]Keywords[/b]: Feature Analysis, Fluorescence Spectroscopy, Biological Material Classificatio