[发明专利]基于地表模型的星载激光雷达脚点精确定位方法

权利要求书

1.基于地表模型的星载激光雷达脚点精确定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、基于卫星轨道参数与发射脉冲参数，建立模拟激光雷达发射脉冲模型；

步骤S1的实现过程包括以下步骤：

S11、通过设置包括激光发射脉冲展宽、激光能量、激光脉冲频率、发射脉冲持续时间的参数建立激光脉冲时间域模型，其时间域能量分布为一维高斯分布；

S12、通过设置包括卫星轨道高度、激光脉冲发散角、激光接收口径的参数建立激光脉冲空间域模型，其空间域能量分布为二维高斯分布；

S2、基于数字地表模型数据建立地表目标响应函数；

步骤S2的实现过程包括以下步骤：

S21、对于存在地物目标的区域，采用最大类间方差法对数字地表模型进行自动分类，将地物与地面进行区分；对于不存在地物的地表，直接进行步骤S22；

S22、将每个像素内的高程值换算成时间；

S23、统计各像素的返回时间及其返回的激光能量，将相同返回时间下返回的激光能量进行叠加即可生成地表响应模型；

步骤S23中通过降维统计将二维地表模型生成一维地表响应函数；

S3、利用步骤S1生成的发射脉冲模型与步骤S2获取的地表目标响应函数模拟生成模拟激光回波波形，与实际波形进行对比分析，通过逐步距移动激光光斑精确确定激光雷达脚点位置。

2.如权利要求1所述的一种基于地表模型的星载激光雷达脚点精确定位方法，其特征在于：步骤S3的实现过程包括以下步骤：

S31、将步骤S1得到的发射脉冲模型与步骤S2得到的地表目标响应函数进行卷积，得到模拟激光回波波形；

S32、计算模拟激光回波波形与实际波形的匹配度；

S33、逐步距对数字地表模型进行波形模拟与波形匹配度计算，寻找数字地表模型中与实际波形匹配度最高的光斑位置，即为激光脚点中心坐标的精确位置。

3.如权利要求2所述的一种基于地表模型的星载激光雷达脚点精确定位方法，其特征在于：步骤S32中利用皮氏相关系数来表征模拟波形与实际波形的匹配度，皮氏相关系数越大，匹配程度越高。