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ICESat/GLAS测高精度与回波波形关联性分析

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应用激光 2020年第2期40卷 327-335页

作者：杨晨晨谢俊峰韩保民甄莹刘仁山东理工大学建筑工程学院山东淄博255000 自然资源部国土卫星遥感应用中心北京100048 辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000

为了全面了解线性体制星载激光测高仪测高精度与地物、地形的关系,本文以机载点云数据为参考数据,选取美国部分区域为试验区,采用构建不规则三角网内插的方法,分析了GLAS激光测高仪数据在不同坡度坡向、不同地物以及升轨降轨的测高精度... 详细信息

为了全面了解线性体制星载激光测高仪测高精度与地物、地形的关系,本文以机载点云数据为参考数据,选取美国部分区域为试验区,采用构建不规则三角网内插的方法,分析了GLAS激光测高仪数据在不同坡度坡向、不同地物以及升轨降轨的测高精度,并探讨了GLAS测高精度与激光回波波形的关系。实验结果表明:在波形展宽较小、坡度平缓的地区,GLAS激光点的高差中误差为0.7185 m;在波形展宽较大、坡度陡峭的地区,中误差为6.5321 m。针对波形较为理想的农地,湖泊两类地物的高差中误差分别为0.6247 m、1.5786 m,针对波形变形严重,回波波峰不明显的沙漠、林地地区的高差中误差分别为2.0551 m和7.1369 m。在平坦地区,当采用升轨测量模式时激光点高差中误差为0.6183 m;而降轨测量的高差中误差为0.8492 m。总体而言,不同坡向条件下,GLAS激光点的测高值要高于实际地面高程。

关键词： GLAS 测高精度机载点云不规则三角网回波波形

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数字化激光引信回波波形处理算法仿真研究

数字化激光引信回波波形处理算法仿真研究

作者：梁冬冬哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

激光引信是随着现代作战环境的需求和激光技术的迅猛发展而出现的一种近炸引信。由于激光的单色性和方向性好而使其具有保密和抗干扰性能;同时方向性好又使引信的定位精度大大提高,高亮度特性则提高了引信的灵敏度;目前已在航空炸弹、... 详细信息

激光引信是随着现代作战环境的需求和激光技术的迅猛发展而出现的一种近炸引信。由于激光的单色性和方向性好而使其具有保密和抗干扰性能;同时方向性好又使引信的定位精度大大提高,高亮度特性则提高了引信的灵敏度;目前已在航空炸弹、火箭、飞航导弹及反坦克导弹上得到了广泛应用。因此,进一步提高激光引信引炸精度是有着重要意义。本文在分析了激光束空间高斯分布的情况下,推导了激光束探测目标时回波脉冲功率的时域表达关系式,得出了激光引信入射到目标后的回波波形,通过matlab计算机语言数值计算得到回波脉冲的宽度和回波功率随入射角度和作用距离的变化规律;并研究了激光束作用到倾斜面目标、圆形目标、阶梯型目标的回波波形。讨论了在有噪声干扰的情况下的激光引信回波波形。在得到激光引信回波波形的基础上,提出了用小波分析滤出噪声干扰;针对现在处理激光引信回波信号用到的阈值法测距的一些缺陷,本文提出了两种数字化的处理方法—加权平均算法和峰值检测的方法,利用这两种方法分别得到了激光引信回波脉冲到达时刻的基准。对这两种算法得到的距离精度和阈值法作了比较。结果表明:本文利用激光引信的数字化处理方法,比模拟的阈值法具有更高的测距精度,对以后激光引信的数字化信号处理具用重要的意义。

关键词：激光引信回波波形数字化信号处理方法

利用频率步进信号获取距离回波波形的计算机模拟和实验研究

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航空与航天 1993年第4期13卷 7-11页

作者：邓次平孙厚军

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数字化激光引信回波波形处理算法研究及仿真

数字化激光引信回波波形处理算法研究及仿真

中国光学学会2006年学术大会

作者：赵远梁冬冬靳辰飞张宇孙秀冬哈尔滨工业大学物理系哈尔滨工业大学物理系哈尔滨工业大学物理系哈尔滨工业大学物理系哈尔滨工业大学物理系

激光引信是随着现代作战环境的需求和激光技术的迅猛发展而出现的一种近炸引信。由于激光的单色性和方向性好而使其具有保密抗干扰性能:同时方向性好又使引信的定位精度大大提高,高亮度特性则提高了引信的灵敏度;目前已在航空炸弹、火... 详细信息

激光引信是随着现代作战环境的需求和激光技术的迅猛发展而出现的一种近炸引信。由于激光的单色性和方向性好而使其具有保密抗干扰性能:同时方向性好又使引信的定位精度大大提高,高亮度特性则提高了引信的灵敏度;目前已在航空炸弹、火箭、飞航导弹及反坦克导弹上得到了广泛应用。因此,进一步提高引炸精度具有重要的意义。本文在研究了激光束空间高斯分布的情况下,推导了脉冲激光探测目标时回波脉冲功率的时域表达关系式,得出了激光引信入射到目标后的回波波形,通过 matlab语言数值计算得到回波波形的脉冲宽度和回波功率随入射角度和作用距离的变化规律;在得到激光引信回波波形的基础上,针对现在处理激光引信回波信号用到的阈值法测距的一些缺陷,本文提出了一种数字化的处理方法——加权平均算法,对这种算法得到的距离精度和阈值法作了比较,得出加权平均算法是一种测距精度高、简单、实用的激光引信处理算法。

关键词：激光引信回波波形数字化处信息处理

来源： cnki会议评论

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神舟四号高度计波形数据预处理和信息提取

海洋与湖沼 2007年第6期38卷 487-494页

作者：纪永刚张杰张有广孟俊敏国家海洋局第一海洋研究所青岛266061 国家卫星海洋应用中心北京100081

提要神舟四号(SZ-4)高度计在国内首次提供了星载雷达高度计回波波形数据。本文中作者分析了SZ-4高度计回波波形的特点,完成波形数据的预处理,并在此基础上完成初步的信息提取。在数据预处理方面,通过SZ-4高度计水陆边界处波形的特点,提... 详细信息

提要神舟四号(SZ-4)高度计在国内首次提供了星载雷达高度计回波波形数据。本文中作者分析了SZ-4高度计回波波形的特点,完成波形数据的预处理,并在此基础上完成初步的信息提取。在数据预处理方面,通过SZ-4高度计水陆边界处波形的特点,提出了波形最大幅度控制的方法,筛选回波波形。在波形归一化处理过程中,发现SZ-4高度计波形中存在双峰现象,并指出第二个峰为异常波形区。在波形信息提取方面,利用波形重新跟踪得到的半功率点计算出SZ-4高度计高度跟踪补偿误差,并根据高度计天线指向角和回波波形下降沿斜率之间的关系,从波形后沿提取天线指向角信息。分析结果表明,SZ-4高度计天线指向比较平稳,而跟踪补偿由于变化较大,在计算海面高度时,应作为一项误差源被考虑到。

关键词：神舟四号高度计回波波形波形重跟踪高度跟踪补偿指向角

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激光遥感目标回波脉宽展宽特性实验

红外与激光工程 2010年第2期39卷 246-250页

作者：李磊胡以华赵楠翔贺敏脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 安徽省电子制约技术重点实验室安徽合肥230037

随着激光遥感探测技术的发展,目标回波脉冲特性对遥感探测的影响成为新的研究热点。脉冲展宽特性是激光回波的重要特性,其影响到回波接收信噪比和测距精度。为此,通过实验研究了目标回波脉冲展宽特性。描述了激光遥感回波波形采集实验... 详细信息

随着激光遥感探测技术的发展,目标回波脉冲特性对遥感探测的影响成为新的研究热点。脉冲展宽特性是激光回波的重要特性,其影响到回波接收信噪比和测距精度。为此,通过实验研究了目标回波脉冲展宽特性。描述了激光遥感回波波形采集实验系统主要构成以及关键技术参数。介绍了直射和倾斜入射情况下激光遥感目标回波脉宽展宽模型,并根据模型描述了回波脉宽展宽特性。对垂直探测楼房墙壁和倾斜探测草地的实验数据进行了分析,并将实验结果和理论分析数据进行了比较,取得了较好的一致性。最后提出了利用激光遥感回波脉宽展宽特性反演目标倾斜角的方法。

关键词：激光遥感回波波形脉宽展宽目标反演

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增益调制非扫描激光雷达测距精度的理论分析

红外与激光工程 2009年第2期38卷 313-317页

作者：赵远许元男靳辰飞张勇孙秀冬苏建忠罗绵卫吕华哈尔滨工业大学物理系黑龙江哈尔滨150001 天津津航技术物理研究所天津300192

非扫描成像激光雷达是激光雷达重要发展方向之一。介绍了增益调制型非扫描激光雷达系统的成像原理。根据该激光雷达的成像原理可以得出,脉冲宽度和背景光积累将会对激光雷达的测距精度产生较大影响。分析了脉冲宽度、回波展宽以及背景... 详细信息

非扫描成像激光雷达是激光雷达重要发展方向之一。介绍了增益调制型非扫描激光雷达系统的成像原理。根据该激光雷达的成像原理可以得出,脉冲宽度和背景光积累将会对激光雷达的测距精度产生较大影响。分析了脉冲宽度、回波展宽以及背景光会对距离精度产生的影响。在考虑脉冲宽度和背景光积累,忽略其他噪声和目标表面粗糙度的情况下,对大气传输和目标对回波脉冲展宽的影响进行了分析,对增益调制型非扫描激光雷达在不同的系统及目标参数情况下的回波波形和测距精度进行了仿真计算,为系统性能参数的选择和距离图像的后续处理提供了理论依据。

关键词：非扫描激光雷达增益调制回波波形测距精度

基于雷达高度计的辽东湾海冰外缘线提取及其变动规律

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大连海洋大学学报 2021年第5期36卷 826-832页

作者：张飞成韦冬妮张冰花袁丁王喜风大连海洋大学航海与船舶工程学院辽宁大连116023 国家海洋局大连海洋环境监测中心站辽宁大连116015 西北工业大学化学制造研究院陕西西安710068 大连海洋大学海洋科技与环境学院辽宁大连116023 大连海洋大学应用海洋学研究所辽宁大连116023

为了分析利用雷达高度计资料提取海冰外缘线的精度,推进高度计在中国海冰遥感监测中的应用进展,本研究中基于Jason-2高度计沿岸和水文专用产品(PISTACH),提取了2008—2016年间辽东湾海冰外缘线,并与高分一号(GF-1)观测结果进行了对比验... 详细信息

为了分析利用雷达高度计资料提取海冰外缘线的精度,推进高度计在中国海冰遥感监测中的应用进展,本研究中基于Jason-2高度计沿岸和水文专用产品(PISTACH),提取了2008—2016年间辽东湾海冰外缘线,并与高分一号(GF-1)观测结果进行了对比验证,最后分析了辽东湾外缘线变动与国家海洋局葫芦岛海洋站气温观测数据的关系。结果表明:2013年末至2016年初3个冰期内的验证试验显示,基于Jason-2高度计判定的海冰外缘线延伸范围与基于GF-1遥感影像提取的结果符合良好,两者提取的海冰外缘线延伸距离均方差为2.81 n mile,并且海冰外缘线变动规律与气温数据变动规律一致;对2008年6月—2016年10月期间共8个冰期的辽东湾海冰外缘线的变动规律分析显示,2010年冰情最为严重,辽东湾海冰外缘线自海岸起沿Jason-2高度计轨道往南延伸约90 n mile,2014年和2015年的冰情较轻,延伸距离均小于40 n mile,另外,延伸距离的变动与葫芦岛的10日滑动平均气温呈明显的滞后响应关系,当滞后4 d时,两者的相关性最强,相关系数为-0.56。研究表明,基于雷达高度计资料可以准确地提取辽东湾海冰外缘线,本研究结果对于中国海冰数据产品的开发和数值模拟的改进与验证具有重要参考。

关键词：雷达高度计回波波形波形分类海冰外缘线

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一种基于回波形心位置的激光引信定距方法

航空兵器 2014年第3期21卷 16-19,47页

作者：李京杨小良梁谦杨若愚中国空空导弹研究院河南洛阳471009 驻中国空空导弹研究院军事代表室河南洛阳471009

在激光引信脉冲宽度较宽时,激光测距容易因起始脉冲间的时间间隔无法判别而产生误差。本文提出一种新的激光引信距离测量方法,即通过实时检测回波形心位置来完成对发射脉冲和返回脉冲信号延迟时间的测量,进而求得目标距离。在激光引信... 详细信息

在激光引信脉冲宽度较宽时,激光测距容易因起始脉冲间的时间间隔无法判别而产生误差。本文提出一种新的激光引信距离测量方法,即通过实时检测回波形心位置来完成对发射脉冲和返回脉冲信号延迟时间的测量,进而求得目标距离。在激光引信系统中应用此方法进行测距试验,结果表明该方法实现了0.5 m的定距精度,有效地提高了激光引信系统定距的精度,满足实际需要。

关键词：激光引信激光测距回波波形