改进的差分光柱像运动激光雷达的湍流廓线反演方法

发布时间：2017-10-11 10:47

  本文关键词：改进的差分光柱像运动激光雷达的湍流廓线反演方法

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【摘要】：阐述了差分光柱像运动激光雷达探测大气湍流廓线的基本原理,针对雷达现有Levenberg-Marquardt反演算法对高空湍流反演误差大的问题,提出了带不等式路径约束的反演新模型,并采用惩罚函数法处理该模型,通过增加高空湍流信息量,避免了非物理意义的反演解;同时为了减弱现有算法对初值和先验知识的依赖,进一步提出了基于遗传算法的初值寻优策略,能够将现有算法的初值定位在全局空间内。利用改进算法和现有算法数值仿真了典型的大气湍流廓线,并对合肥地区实测激光雷达数据进行了分析。结果表明,改进算法增强了迭代过程的全局搜索能力,对测量误差有较强的稳健性,能够有效提高反演精度和高空湍流的准确性,同时也加快了收敛速度。
【作者单位】： 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气成分与光学重点实验室;中国科学技术大学研究生院科学岛分院;
【关键词】： 大气光学 湍流廓线 激光雷达 反演 Levenberg-Marquardt算法
【基金】：国家自然科学基金(41405014)
【分类号】：TN958.98;O357.5
【正文快照】： 1引言大气湍流廓线是自适应光学系统设计和运行的一个重要参数。对于当前和下一代大口径自适应光学系统[1-3],比如地面层自适应光学系统(GLAO),激光层析自适应光学系统(LTAO),多目标自适应光学系统(MOAO)和多层共轭自适应光学系统(MCAO),都需要实时的湍流廓线来校正畸变波前。

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本文编号：1012100