[发明专利]一种多视场角海洋激光雷达及其视场角择优方法

摘要

本发明公开了一种多视场角海洋激光雷达及其视场角择优方法。本发明采用工作在蓝绿光波段的多视场角海洋激光雷达，建立参数灵敏度评价方法，择优选取多视场角激光雷达系统的视场角，在水体等强散射体的多次散射效应下，仍能够高精度地遥测水体参数的垂直分布特性。克服了传统的单视场角激光雷达在海洋水体的多次散射效应下模型失配的不足，通过建立参数灵敏度评价方法，对多视场角激光雷达系统的视场角选取进行择优，可获得最佳的水体参数反演精度。

主权项

一种多视场角海洋激光雷达，其特征在于包括激光发射系统(1)、多视场信号接收系统(2)、数据采集与处理系统(3)；激光发射系统(1)中发射光路的光轴与多视场信号接收系统(2)中接收光路的光轴相互平行且相邻，数据采集与处理系统(3)置于后方并通过同轴电缆线与多视场信号接收系统(2)相连；激光发射系统(1)用于生成准直激光束，多视场信号接收系统(2)用于接收不同视场角范围内的激光雷达回波信号并将其转换为电信号，数据采集与处理系统(3)用于对多视场信号接收系统(2)中生成的电信号进行数据采集与处理；激光发射系统(1)包括脉冲激光器(1‑1)和扩束镜(1‑2)；脉冲激光器(1‑1)和扩束镜(1‑2)与水平面垂直设置，脉冲激光器(1‑1)的光发射口与扩束镜(1‑2)的入光口相对设置，扩束镜(1‑2)的出光口与水平面平行设置；多视场信号接收系统(2)包括三个结构相同的具有不同视场角的信号接收通道；小视场信号接收通道(2‑1)包括小视场望远镜(2‑1‑1)、第一光阑(2‑1‑2)、第一窄带滤光片(2‑1‑3)、第一会聚透镜(2‑1‑4)、第一光电探测器(2‑1‑5)；中视场信号接收通道(2‑2)包括中视场望远镜(2‑2‑1)、第二光阑(2‑2‑1)、第二窄带滤光片(2‑2‑3)、第二会聚透镜(2‑2‑4)、第二光电探测器(2‑2‑5)；大视场信号接收通道(2‑3)包括大视场望远镜(2‑3‑1)、第三光阑(2‑3‑2)、第三窄带滤光片(2‑3‑3)、第三会聚透镜(2‑3‑4)、第三光电探测器(2‑3‑5)；小视场信号接收通道(2‑1)、中视场信号接收通道(2‑2)、大视场信号接收通道(2‑3)垂直于水平面与脉冲激光器(1‑1)、扩束镜(1‑2)平行设置；各信号接收通道中的望远镜入光口与水平面平行设置，望远镜出光口与光阑中心相对设置；光阑上方设置有窄带滤光片，窄带滤光片上方设置有会聚透镜，会聚透镜上方设置有光电探测器；数据采集与处理系统(3)包括高速数据采集卡(3‑1)和计算机(3‑2)；高速数据采集卡(3‑1)与多视场信号接收系统(2)中的三个光电探测器通过同轴电缆线连接，高速数据采集卡(3‑1)与计算机(3‑2)通过电连接。