[发明专利]一种基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法

权利要求书

1.一种基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1：根据水体散射相函数计算均方角

步骤2：根据步骤1得到的均方角计算散射相函数前向峰γ；

步骤3：计算单次散射信号强度P₁(z)；

步骤4：通过步骤1得到的均方角步骤2得到的散射相函数前向峰γ和步骤3得到的单次散射信号强度P₁(z)计算多次散射与单次散射比r_n；

步骤5：根据多次散射与单次散射比r_n计算多次散射信号强度P_n(z)；

步骤6：根据多次散射信号强度P_n(z)计算激光回波信号总强度P_t(z)。

2.根据权利要求1所述的基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法，其特征在于，步骤1所述的根据水体散射相函数计算的均方角为：

其中，p_true(0)为散射角为0时的水体散射相函数。

3.根据权利要求1所述的基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法，其特征在于，步骤2所述的散射相函数前向峰γ为：

4.根据权利要求1所述的基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法，其特征在于，步骤3所述的单次散射信号强度为P₁(z)：

其中，η为接收器探测效率；P₀为激光器能量；A为探测器接收面积；O为几何重叠因子，T_O为接收器光学透过率；T_a为大气透过率；T_s为海表透过率；v为光速；H为激光雷达所在高度；Δt为激光脉宽；n为海水折射率；z为海水深度；p_π(z)/4π为水体180°散射相函数；b(z)为水体散射系数；c(z′)为水体衰减系数。

5.根据权利要求1所述的基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法，其特征在于，步骤4所述的多次散射与单次散射比r_n为：

其中，ρ_t为激光雷达接收视场角；θ₀为激光束发散角。

6.根据权利要求1所述的基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法，其特征在于，步骤5所述的多次散射信号强度P_n(z)为：

P_n(z)＝P₁(z)r_n。

7.根据权利要求1所述的基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法，其特征在于，步骤6所述的激光回波信号总强度P_t(z)为：

P_t(z)＝∑_n＝1P_n(z)。

8.根据权利要求1所述的基于高斯卷积的海洋激光雷达快速仿真方法，其特征在于，所述的散射相函数为任意水体散射相函数。