[发明专利]一种用于大气探测激光雷达的自动化处理方法

权利要求书

1.一种用于大气探测激光雷达的自动化处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、雷达信号校正：信号校正模块对大气探测激光雷达的原始回波信号进行探测器响应校正和几何重叠因子校正，获得校正后激光雷达信号和所述校正后激光雷达信号的信噪比，所述校正后激光雷达信号的线性度一致；

S2、距离修正：预处理模块对所述校正后激光雷达信号进行去背景和距离修正，获得距离修正信号；

S3、确定最远探测距离：自动处理模块根据所述信噪比确定所述大气探测激光雷达有效信号的最远探测距离，将所述最远探测距离与分子层最小距离进行比较，若所述最远探测距离小于所述分子层最小距离，则返回步骤S1，若所述最远探测距离大于或等于所述分子层最小距离，则继续进行步骤S4；

S4、确定分子层：所述自动处理模块根据预先输入的探测时地面大气温度、大气压和标准大气模型计算得到大气分子的密度、消光系数和后向散射系数分布，所述自动处理模块根据所述大气分子的密度、所述消光系数和所述后向散射系数分布计算得到大气分子信号并分析所述校正后激光雷达信号对比所述大气分子信号的变化率以确定大气分子层；

S5、云层检测：所述自动处理模块利用小波变换确定云层范围，所述云层范围包括云底位置和云顶位置；

S6、获得无气溶胶层高度范围：所述自动处理模块结合所述信噪比、所述大气分子层和所述云层范围确定无气溶胶层高度范围；

S7、获得后向散射系数及消光系数：反演模块根据所述无气溶胶层 高度范围利用Fernald或Klett方法计算后向散射系数及消光系数，所述大气探测激光雷达的自动化处理完成。

2.根据权利要求1所述的一种用于大气探测激光雷达的自动化处理方法，其特征在于：步骤S1中，所述信号校正模块通过探测器脉冲堆叠校正曲线对所述原始回波信号进行探测器响应校正。

3.根据权利要求2所述的一种用于大气探测激光雷达的自动化处理方法，其特征在于：步骤S1包括如下步骤：

S11、获得校正后激光雷达信号：所述大气探测激光雷达采用光子计数模式进行信号采集和处理，在探测器输出的光电脉冲出现脉冲堆叠时，用预先校正的探测器pileup响应校正曲线对所述原始回波信号进行校正，获得所述校正后激光雷达信号；

S12、获得信噪比：将所述获得校正后激光雷达信号进行几何重叠因子校正，并依据下列公式计算信噪比SNR：

其中，P(R)为大气后向散射回波信号，P_B为背景噪声，σ_P＝0(R)为大气后向散射回波信号为0距离处信号的标准偏差。