基于瑞利拟合的大气激光雷达参考高度提取方法及系统

    公开(公告)号:CN118112545A

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202410536125.X

    申请日:2024-04-30

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种针对基于瑞利拟合的大气激光雷达参考高度提取方法及系统,包括基于大气激光雷达原始信号计算得到由气溶胶和大气分子构成的散射信号,利用Douglas‑Peucker算法对散射信号进行特征分解得到多个相似特性高度段,利用五个不同的瑞利拟合判据对每个高度段进行测试,最后利用评价因子从中提取最优高度段作为参考高度。本发明解决了在大气特征复杂情形下参考高度选取难、抗噪性差和计算效率低的问题,提出的大气激光雷达参考高度识别方法具有自适应强、效率高和抗噪性强的特点,是实现大气激光雷达标定和精准定量探测的关键。

    一种星载大气激光雷达信号仿真方法及系统

    公开(公告)号:CN117784101A

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202410210816.0

    申请日:2024-02-27

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种星载大气激光雷达信号仿真方法及系统,包括大气分子瑞利散射计算、云层和地表散射强度计算和大气激光雷达硬件收发特性仿真,其中大气温度、压强和臭氧浓度廓线由模型或者由实际观测数据提供,太阳天顶角、云层、气溶胶层和地表散射特性可任意输入,大气激光雷达的激光能量、重复频率、发散角和接收通道的光学特征可自定义,用于仿真在不同地表、云层、气溶胶、太阳天顶角和系统参数下的回波信号。本发明解决了星载大气激光雷达信号仿真的难题,可定量计算不同硬件参数条件下的星载大气激光雷达探测性能,为星载大气激光雷达硬件参数设计和优化提供了定量参考依据。

    一种基于图像识别和信号特征分解的偏振激光雷达数据反演方法和系统

    公开(公告)号:CN113325440B

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202110491517.5

    申请日:2021-05-06

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于图像识别和信号特征分解的偏振激光雷达数据反演方法和系统。包括气象数据下载、雷达数据预处理、云层识别、参考高度选取和数据反演,其中气象数据下载自动下载与观测时刻相关的无线电探空仪数据或者模型再分析数据用于计算大气分子散射强度,并与经过激光雷达数据预处理模块处理后的激光雷达数据进行对比,经过云层识别和参考高度选取分别剔除云层干扰的剖面和气溶胶洁净区后,剩余数据进入雷达数据反演,并得到气溶胶消光系数和粒子退偏比的高度分布等信息。本发明解决了大气探测激光雷达数据处理中人工识别云层和气溶胶洁净区的难点,并将传统的数据分析流程全部自动化,并且其计算效率和产品质量能满足多种实际应用的需求。

    基于瑞利拟合的大气激光雷达参考高度提取方法及系统

    公开(公告)号:CN118112545B

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410536125.X

    申请日:2024-04-30

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种针对基于瑞利拟合的大气激光雷达参考高度提取方法及系统,包括基于大气激光雷达原始信号计算得到由气溶胶和大气分子构成的散射信号,利用Douglas‑Peucker算法对散射信号进行特征分解得到多个相似特性高度段,利用五个不同的瑞利拟合判据对每个高度段进行测试,最后利用评价因子从中提取最优高度段作为参考高度。本发明解决了在大气特征复杂情形下参考高度选取难、抗噪性差和计算效率低的问题,提出的大气激光雷达参考高度识别方法具有自适应强、效率高和抗噪性强的特点,是实现大气激光雷达标定和精准定量探测的关键。

    一种星载大气激光雷达信号仿真方法及系统

    公开(公告)号:CN117784101B

    公开(公告)日:2024-05-10

    申请号:CN202410210816.0

    申请日:2024-02-27

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种星载大气激光雷达信号仿真方法及系统,包括大气分子瑞利散射计算、云层和地表散射强度计算和大气激光雷达硬件收发特性仿真,其中大气温度、压强和臭氧浓度廓线由模型或者由实际观测数据提供,太阳天顶角、云层、气溶胶层和地表散射特性可任意输入,大气激光雷达的激光能量、重复频率、发散角和接收通道的光学特征可自定义,用于仿真在不同地表、云层、气溶胶、太阳天顶角和系统参数下的回波信号。本发明解决了星载大气激光雷达信号仿真的难题,可定量计算不同硬件参数条件下的星载大气激光雷达探测性能,为星载大气激光雷达硬件参数设计和优化提供了定量参考依据。

    一种基于体布拉格光栅的单支谱测温激光雷达系统

    公开(公告)号:CN113093222A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110265941.8

    申请日:2021-03-11

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于体布拉格光栅的单支谱测温激光雷达系统,本发明由种子激光器、固体激光器、扩束镜、第一450反射镜、第二450反射镜、第三450反射镜、第四450反射镜、望远镜、可调光阑、准直透镜、第一温度控制系统、第一体布拉格光栅、第一反射镜、第三干涉滤光片、第三会聚透镜、第三探测器、第二温度控制系统、第二体布拉格光栅、第二反射镜、第二干涉滤光片、第二会聚透镜、第二探测器、第一干涉滤光片、第一会聚透镜、第一探测器、三通道瞬态记录仪、计算机组成。本发明具备全天时工作能力,发射光束与望远镜同轴有效减少了探测高度盲区,体布拉格光栅的高衍射效率提高了信号信噪比能有效减小大气温度和气溶胶参数测量误差。

    一种基于体布拉格光栅的单支谱测温激光雷达系统

    公开(公告)号:CN113093222B

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202110265941.8

    申请日:2021-03-11

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于体布拉格光栅的单支谱测温激光雷达系统,本发明由种子激光器、固体激光器、扩束镜、第一450反射镜、第二450反射镜、第三450反射镜、第四450反射镜、望远镜、可调光阑、准直透镜、第一温度控制系统、第一体布拉格光栅、第一反射镜、第三干涉滤光片、第三会聚透镜、第三探测器、第二温度控制系统、第二体布拉格光栅、第二反射镜、第二干涉滤光片、第二会聚透镜、第二探测器、第一干涉滤光片、第一会聚透镜、第一探测器、三通道瞬态记录仪、计算机组成。本发明具备全天时工作能力,发射光束与望远镜同轴有效减少了探测高度盲区,体布拉格光栅的高衍射效率提高了信号信噪比能有效减小大气温度和气溶胶参数测量误差。

    一种基于图像识别和信号特征分解的偏振激光雷达数据反演方法和系统

    公开(公告)号:CN113325440A

    公开(公告)日:2021-08-31

    申请号:CN202110491517.5

    申请日:2021-05-06

    Applicant: 武汉大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于图像识别和信号特征分解的偏振激光雷达数据反演方法和系统。包括气象数据下载、雷达数据预处理、云层识别、参考高度选取和数据反演,其中气象数据下载自动下载与观测时刻相关的无线电探空仪数据或者模型再分析数据用于计算大气分子散射强度,并与经过激光雷达数据预处理模块处理后的激光雷达数据进行对比,经过云层识别和参考高度选取分别剔除云层干扰的剖面和气溶胶洁净区后,剩余数据进入雷达数据反演,并得到气溶胶消光系数和粒子退偏比的高度分布等信息。本发明解决了大气探测激光雷达数据处理中人工识别云层和气溶胶洁净区的难点,并将传统的数据分析流程全部自动化,并且其计算效率和产品质量能满足多种实际应用的需求。

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