ЛАЗЕРНЫЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ
СИСТЕМЫ
УДК 621.378:551.508
В. И. К о з и н ц е в, Г. И д е н, М. Л. Б е л о в,
О. А. С м и р н о в а, В. А. Г о р о д н и ч е в,
Л. Н. Е р е м е н к о, Ю. В. Ф е д о т о в
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ГАЗОВ
В СЛОЖНЫХ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ
СМЕСЯХ МЕТОДОМ БАЙЕСОВСКИХ ОЦЕНОК
Методом байесовских оценок решения системы уравнений лазерно-
го газоанализа определена концентрация газов сложных многоком-
понентных смесей. Показано, что такой метод позволяет опреде-
лять концентрации газов, когда компоненты газовой смеси имеют
гладкий спектр поглощения без ярко выраженных пиков поглоще-
ния или концентрации компонентов смеси отличаются на несколь-
ко порядков, тогда как методы регуляризации Тихонова и поиска
квазирешений дают погрешности в сотни и тысячи процентов.
E-mail:
Ключевые слова
:
многокомпонентные смеси, лазерный газоанализ, байе-
совские оценки.
Наиболее перспективными для оперативного дистанционного и ло-
кального газоанализа являются лазерные методы [1], из которых наи-
более универсальными и широко используемыми являются абсорбци-
онный и оптико-акустический.
Если качественный состав газовой смеси известен, то концентра-
ции компонентов смеси измеряются с использованием перестраивае-
мого по длине волны источника лазерного излучения путем регистра-
ции поглощения излучения анализируемой газовой смесью для опре-
деленного набора спектральных каналов измерения. Важным услови-
ем применимости такого метода является аддитивность коэффициен-
тов поглощения (в используемых спектральных каналах измерения)
отдельных компонентов анализируемой газовой смеси.
Для определенности будем считать, что анализируемая газовая
смесь содержит
K
газовых компонентов и измерения проводятся на
М
длинах волн, а ширина линий генерации лазера много меньше ши-
рины линий поглощения анализируемых газов. Тогда задача нахожде-
ния концентраций газов по результатам многоспектральных лазерных
измерений, например локальных лазерных (оптико-акустических или
абсорбционных) или лидарных измерений, сводится к решению систе-
мы линейных алгебраических уравнений лазерного газоанализа [2, 3].
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2009. № 4 3
