一种基于LM算法的激光足印中心提取方法

发布时间：2021-11-22 20:54

　　足印探测法是星载激光测高仪真实性校验的常用方法,而激光足印的中心提取是足印探测法的关键技术之一。针对受到大气湍流的影响的激光足印信号,提出一种基于Levenberg-Marquard（LM）算法的激光足印中心提取方法,以椭圆高斯函数为目标函数模型,通过椭圆高斯特征参数更新和迭代,以目标函数与观察值的残差作为判据,从而实现对特定参数即激光足印中心的提取。采用前40项泽尼克多项式模拟大气湍流作为激光足印在大气传输过程中的噪声,利用仿真数据对算法的提取精度和稳定性进行验证,实验结果表明,本文算法比传统的中心定位方法有着更高的定位精度并且相对稳定,假设激光足印探测器的布设间距为4 m,本文算法比其他传统算法的提取精度至少优于0.5 m。 

【文章来源】：激光与红外. 2020,50(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
1 引 言
2 基于LM优化算法的激光足印中心提取原理
    2.1 地面探测系统及其相应数据格式
    2.2 大气湍流噪声
    2.3 初始参数的确定
        (1) 激光足印中心初始化
        (2)激光足印束腰半径和方位角初始化
    2.4 相关参数的更新与求解
        (1)LM算法求参数最优解与足印中心
        (2) LM算法局部最优解问题
3 数据仿真与验证
    3.1 大气湍流仿真
    3.2 激光足印仿真数据
    3.3 结果分析
4 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]全局收敛LM算法优化的机载激光测深信号提取方法[J]. 王丹菂,徐青,邢帅,李鹏程,秦剑琪.  测绘科学技术学报. 2017(04)
[2]基于足印探测的激光测高仪在轨标定[J]. 易洪,李松,马跃,黄科,周辉,史光远.  物理学报. 2017(13)
[3]一种有效的激光光斑中心检测算法研究[J]. 谈凯德,杨晶东,薛皓天.  控制工程. 2016(11)
[4]椭圆高斯足印对星载激光测高仪测距值及其误差的影响[J]. 杨驰,胡文怡,罗敏,孙莹莹,周辉.  红外与激光工程. 2016(07)
[5]基于改进灰度重心法的光带中心提取算法[J]. 张小艳,王晓强,白福忠,田朝平,梅秀庄.  激光与红外. 2016(05)
[6]1.06μm激光的大气传输仿真研究[J]. 陈煌飞,陈勇,李怡勇,王志.  激光技术. 2014(02)
[7]大气湍流下自由光通信信道模型的数值仿真[J]. 王孛,施鹏,赵生妹.  南京邮电大学学报(自然科学版). 2012(04)
[8]基于圆拟合的激光光斑中心检测算法[J]. 孔兵,王昭,谭玉山.  红外与激光工程. 2002(03)



本文编号：3512427