[发明专利]一种同轴式激光雷达信号校正方法

说明书

本发明公开了一种同轴式激光雷达信号校正方法，包括以下步骤：S1、根据激光雷达的回波信号，记录激光雷达的望远镜接收的原始向后散射信号强度p′；S2、根据激光雷达发射的激光向后散射信号，得出激光雷达的校正系数C；S3、根据激光雷达的激光传输距离，得出相应距离的真实激光向后散射信号强度p；其中，真实激光向后散射信号强度为原始向后散射信号强度除以校正系数后得出的数值。采用本发明的校正方法，可对不同位置的激光光斑进行修正，从而提高了激光雷达接收信号的准确性。

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，特别涉及一种同轴式激光雷达信号校正方法。

背景技术

激光雷达是以激光为光源，通过探测激光与大气相互作用的辐射信号来遥感大气。光波与大气的相互作用，会产生包含气体原子、分子、大气气溶胶粒子和云等有关信息的辐射信号，利用相应的反演方法就可以从中得到关于气体原子、分子、大气气溶胶粒子和云等大气成分的信息。因此，激光雷达技术基础是光辐射与大气成分之间相互作用所产生的各种物理过程。

雷达的光学接收系统通常使用望远镜系统，其中施密特卡塞格林式望远镜式目前应用最广泛的一种望远镜形式，由于其结构形式的限制，会造成回波信号的能量损失，这种能量损失会造成反演结果的准确性受到一定程度的影响。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种同轴式激光雷达信号校正方法，该校正方法能够对不同位置的激光光斑进行修正，从而提高了激光雷达接收信号的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种同轴式激光雷达信号校正方法，包括以下步骤：

S1、根据激光雷达的回波信号，记录激光雷达的望远镜接收的原始向后散射信号强度p′；

S2、根据激光雷达发射的激光向后散射信号，得出激光雷达的校正系数C；

S3、根据激光雷达的激光传输距离，得出相应距离的真实激光向后散射信号强度p；

其中，真实激光向后散射信号强度为原始向后散射信号强度除以校正系数后得出的数值；

所述校正系数的得出过程为：

a、根据激光雷达的回波信号，将望远镜接收区域划分为盲区及过渡区；

其中，所述盲区是激光雷达的向后散射信号完全被望远镜阻挡的区域，所述过渡区是激光雷达的向后散射信号部分被望远镜阻挡的区域；

b、在过渡区中，取任意点作为激光雷达的向后散射信号点，并得出向后散射信号点位置处的向后散射信号的光斑面积S，同时记录望远镜在激光光路传播方向上的最大投影面积S₂；

c、根据截面面积与向后散射信号强度的关系，得出理论校正系数C′，其中，C′＝(S-S₂)/S；

d、根据激光强度在同一截面内呈高斯分布的特性，得出实际校正系数的权重W，然后再得出实际校正系数C，其中，C＝W*C′。

可选的，所述望远镜是施密特卡塞格林式望远镜。

采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本发明能够校正激光雷达的回波信号强度；

2)本发明有助于提高使激光雷达反演结果准确性，使其更接近激光雷达接收信号的真实值；

3)本发明实现过程简单，结果可靠。

附图说明

图1是本发明的望远镜的光路图；

图2是本发明的光斑O₁的截面示意图；