单次大气散射效应对星载激光测高仪接收脉冲回波的影响

发布时间：2017-06-17 12:08

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【摘要】：大气散射效应是影响星载激光测高仪接收脉冲回波的重要因素。根据星载激光测高仪接收脉冲回波信号与大气响应函数之间的关系式,在忽略大气多次散射效应的条件下,通过分析散射激光束的几何轨迹和散射概率,推导出单次大气散射激光脉冲和接收脉冲回波的特征参数的数学解析式。以地球科学激光测高仪系统参数为输入,采用数值仿真分析的方法,模拟了大气散射介质分布、激光指向角和目标倾斜角对接收脉冲回波信号特征参数的影响。结果表明,若散射介质的高度和粒子半径范围分别为0.2~6 km和0~120μm,则其对接收脉冲回波的能量、重心和均方根脉宽的影响最大值分别超过15%、250 cm和800 cm。随着激光指向角或目标倾斜角的增加,接收脉冲回波的能量基本不产生影响,但是其重心和均方根脉宽近似呈线性增加趋势。同时,采用高斯拟合方法可以减小大气散射效应对接收脉冲回波的影响。所得结论对于接收脉冲回波的数据处理与分析以及激光测距精度的评估具有一定的指导意义。
【作者单位】： 武汉大学电子信息学院;地球空间信息技术协同创新中心;中国空间技术研究院;
【关键词】： 星载激光测高仪 接收脉冲回波 单次大气散射 特征参数 高斯拟合
【基金】：测绘地理信息公益性行业专项(201412007;201512016) 上海航天科技创新基金(SAST201422) 2014年基础测绘科技计划项目
【分类号】：TN249
【正文快照】： 0引言星载激光测高仪是一种以激光作为光源的主动式遥感测量设备,它所发射的激光脉冲经过大气传输、目标反射和系统采集等过程后,获取原始的接收脉冲回波信号。在星载激光测高仪硬件参数确定的情况下,接收脉冲回波信号主要由大气传输环境和目标的形貌分布等综合决定[1-2]。通

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本文编号：458297