高光谱成像激光雷达系统辐射定标和地物信息获取

发布时间：2021-10-21 06:12

　　提出一种高光谱成像激光雷达系统的光学结构设计,并对系统的光学辐射定标方法进行研究。利用单色仪对出射光的精细扫描,确定高光谱成像雷达每个探测通道的带宽和中心波长。根据高光谱成像激光雷达方程,在实验室定标过程中,不考虑大气对定标的影响,得到系统每一个通道的定标系数。系统定标过程中合成不确定度为0.87%,扩展不确定度（k=2）为1.73%。最后对超连续谱高重复频率激光器出射的脉冲能量进行监测,使该高光谱激光雷达在机载飞行过程中,依据探测器输出的回波信号强度信息,能够实时得到地物的反射光谱信息,进而实现高精度地形获取和地表超精细分类。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

高光谱雷达系统示意图

Ρ R =E Τ ? π(0.5D R ) 2 2π?z 2 ?ρ?η sys ?η atm 。 ??? (2)多通道高光谱成像激光雷达采用单发多收的工作机制,发射的单脉冲激光信号经过地物目标散射后,接收系统将回波信号通过光栅进行分光,不同波段的回波信号耦合到不同的探测通道。根据高光谱成像激光雷达系统实际的工作模式,多通道高光谱激光雷达方程的回波信号功率可以进一步描述为

如图4所示,本文采取电流比值的方法确定每个通道的中心波长。根据探测器的响应,确定各个通道的光谱范围,将系统测量得到的信号强度除以探测器测量的信号强度,来消除单色仪出射光线的能量波动对光谱标定的影响,最终得到该通道内相应波长对应的电流信号比值I′/I。理想情况下,电信号比值最大的点(I′/I)max对应的波长定义为该通道的中心波长λNCW。同时,半峰全宽Δλ定义为该通道内的带宽,即该通道内的光谱分辨率。3.2 辐射标定

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分子吸收的脉冲激光锁频方法研究[J]. 闫庆,袁萌,何甜甜,陈宁,刘晶晶,辛文辉,王骏,华灯鑫.  光学学报. 2019(10)
[2]基于超连续激光-单色仪的绝对辐亮度响应度定标[J]. 谢臣瑜,翟文超,李健军,高放,李越,吴浩宇,郑小兵.  光学学报. 2019(07)
[3]双通道曲面棱镜高光谱成像系统设计[J]. 冯蕾,魏立冬,杨雷,相里斌,何晓英,景娟娟,周锦松.  光学学报. 2019(05)
[4]基于准Littrow结构的高动态近红外光谱仪研究[J]. 孟鑫,李立功,韩顺利,侯喜报,张冰,江升.  光学学报. 2017(10)
[5]静止轨道对地观测成像系统外遮光罩设计[J]. 王威,陈凡胜.  中国激光. 2014(09)



本文编号：3448403