哈希旗下的 Lufft CHM 15k “NIMBUS” 云高仪，在这一系列里对外只有 CHM 15k 一个型号，没有更小的量程版本，也没有分体式或纯云高版本。它是一台单波长反散射激光雷达，用 1064 nm 的 Nd:YAG 固态激光器往天上打脉冲，接收后向散射信号，再反演出云底、气溶胶层结这类廓线数据。所以它测的不是某一个点的高度，而是一整段垂直廓线，数据能不能信，取决于反演算法配置和光学窗口的状态。
先把这类仪器天生的短板讲清楚。单波长反散射本质上分不清“云滴”和浓气溶胶，只能靠信号强度的梯度去判断边界；雨、雪、雾会在近场打出强回波，处理不好就把降水误判成低云。日光是另一个变量，1064 nm 落在近红外，白天背景噪声抬升，弱信号容易被淹掉。窗口一旦积灰、结霜或者挂上水膜，整条廓线的基准就偏了。
CHM 15k 的应对思路集中在光源和光路两端。激光器用窄线宽、波长稳定的方案，配合双镜头结构抑制日光背景和温度漂移；窗口带自动加热和除尘吹风，低温结霜和浮尘这两类最常见的窗口故障被压下去。整机在 -40 ℃ 到 55 ℃ 区间内可以连续工作，防护等级 IP65，模块化设计让光学单元和维护件分开拆装。
输出参数不止云底高度一项。穿透深度、混合层高度、边界层高度以及气溶胶后向散射廓线都能同时给出，这是它区别于早期只报云高机型的地方——同一台设备，气象口径和环境口径的数据是并行输出的。
下面这些是 CHM 15k 的标称参数。量程和分辨率这两个指标不要分开看，5 m 分辨率配 15 km 量程，意味着远端数据的垂直采样密度是同一条廓线里最稀疏的部分，拿它判断高层卷云的精细结构要谨慎。
| 参数名称 | 参数值 |
|---|---|
| 型号 | CHM 15k |
| 测量原理 | 单波长反散射激光雷达，激光测距修正 |
| 激光器 | Nd:YAG 固态激光器，波长 1064 nm，窄线宽、波长稳定 |
| 最大测量范围 | 15 km |
| 测量精度 | ±5 m |
| 垂直分辨率 | 5 m |
| 云层识别 | 最多 9 层 |
| 输出参数 | 云底高度、穿透深度、混合层高度、边界层高度、气溶胶后向散射廓线 |
| 工作温度 | -40 ℃ ~ 55 ℃ |
| 防护等级 | IP65 |
| 激光等级 | 1M |
| 光学结构 | 双镜头，带自动加热、窗口除尘吹风 |
| 数据接口 | RS485、LAN、RS232 |
接口给了 RS485、LAN、RS232 三种，现场按后端采集系统的距离和协议挑一种就行。远距离、多台组网走 LAN；短距离接本地数据采集器，RS232 或 RS485 更省事。三种接口同时在线没有意义，接线前先把一套定下来。
凡是要连续知道“头顶上的云在哪一层”的场合，这类设备都有位置。气象台站拿它做云高和垂直能见度的常规观测，数据直接进预报业务；机场航空气象用它盯住起降走廊上空的云底高度和能见度变化，这个场景对连续性和可用性要求最高，不能断数。
环境监测方向的使用逻辑不太一样，它关心的是污染物在垂直方向上怎么分层，混合层高度什么时候抬升、什么时候压下来，沙尘传输路径经过哪一层。这些量的时间分辨率比云高更关键，因为边界层的日内变化很快。科研机构多用在气溶胶反演和气候模式验证上，需要的是原始后向散射廓线，而不是已经处理好的云高数值。
这类仪器的安装门槛不在电气，而在视野。光束往天上打，设备正上方需要一块尽可能开敞的天空视场，周围的高杆、塔吊、烟囱、屋顶女儿墙都会在低仰角段切出假回波。安装位置最好选在建筑最高点或独立观测场，避开常年有烟羽、蒸汽排放的方向。
基座要能调水平。云高仪内部会做姿态换算，但长期倾斜会让近距离的几何校正持续偏移，做混合层高度反演时尤其明显，倾斜的视场会把边界层顶判低。固定方式按现场来，独立水泥基础、观测场支架、屋面钢架都可以，前提是长期不变形、不被强风晃出位移。
供电和通讯走线要与强电分开，室外部分做防水弯。设备支持无人值守，但不等于装完就不管，维护通道得留出来，擦窗和检查吹风口需要人能站到跟前。
最容易被低估的是窗口状态。IP65 加吹风加热能挡住大部分污染，但沙尘季、盐雾环境、附近有工地扬尘的场合，窗口仍然是第一个出问题的地方。判断方法很直接：看近场几百米内的回波有没有整体抬高的本底，有就是窗口脏了。
降水判别要看算法配置。降雨和降雪在 1064 nm 上的回波很强，不做抑制的话，云底高度会往下掉一大截。现场如果只关心云底，要把降水标志位一起读出来，两者对不上时以降水标志为准。单波长方案分不清气溶胶和云，边界层顶如果正好叠着一层浓气溶胶，混合层高度的输出会偏高，和探空或微波辐射计对照一下更稳。
还有一点是激光安全。1M 等级在常规使用下不要求护目，但不要用望远镜或相机镜头对着出光口看，检修时先断电再开罩。
这一系列目前只有 CHM 15k 一个规格，所谓选型，实际是判断“这一台够不够用”以及“怎么配”。量程是第一个判断点：15 km 对中纬度地区的卷云观测有富余，如果站点常年只需要盯 3 km 以下的云底，这个量程用不满，但也不算浪费，高空数据可以留作廓线质量控制。真正要留意的是低层，近场几十米到几百米这一段受窗口和几何结构影响最大，安装高度和朝向的选择比量程更影响低云数据的可信度。
介质里如果有大量沙尘、盐雾，或者附近有持续扬尘源，窗口维护频率会明显上升。这种工况下，安装位置的选择比设备本身更影响数据可用率，尽量把设备布在尘源的上风侧或者远离方向。低温冰冻地区要确认加热功能在极端低温下仍能启动，-40 ℃ 是标称下限，站点如果冬季长期低于这个值，得加装外部防护罩；沿海站点则要把防腐和接地一并考虑进去。
只做云高显示，RS232 或 RS485 接个采集器就够；要做气溶胶廓线反演或并入多站网络，走 LAN，并保证原始廓线数据能完整回传，不要只取处理后的云高层级数据，否则后面想重算反演参数就得回头改配置。机场和气象业务台站这类不能断的场景，建议按冗余考虑，同一站点布两台、方位错开，一套维护时另一套还能出数。
现场如果已经有云雷达、微波辐射计或者探空资料，CHM 15k 的定位是提供高时间分辨率的垂直廓线，用它的连续性和其他手段的准确性互补，不要指望单台设备把所有气象要素都解决。真要下单前，把站点纬度、常出现的云型、冬季极端低温和当地的接口习惯这四项列清楚，配置基本就定了。
- 工作原理：
光学（激光探测及测距修正）
- 应用行业：
气象观测
机场
环境监测
科学研究
- 仪器特点：
CHM15K云高仪是简便的、单波长的反散射光激光雷达，测量范围高达 15 公里，能够准确地探测到多个云层，卷云和气溶胶；
CHM15K云高仪优良的信号性能通过稳定的波长、窄线宽度微船Nd和1064 nm的YAG激光器实现。能够对日光进行有效地抑制，将温度波动控制到较低；
使用能量脉冲和激光频率可确保用眼安全的操作和仪器激光等级为1M；
该云高仪设计方便，操作简单，可实现无人值守和持续操作；
不管是复杂的气溶胶研究仪器或被集成在一个更大的操作网络中,CHM15k云高仪能满足大气多方面研究的需求。
