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 激光雷达探测气溶胶光学特性的不确定性因素研究

项衍 刘建国 张天舒 吕立慧 付毅宾

[摘要]针对环境领域中最常用的米氏散射激光雷达, 通过讨论气溶胶光学特性反演方法的流程, 分析了影响反演结果准确度的各种不确定性因素。分析结果表明, 为获取高稳定性和高可靠性的探测结果, 需要采用合理的信号去噪方法, ...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):092801

 沙氏大气激光雷达技术及其研究进展

梅亮

[摘要]沙氏大气激光雷达技术是近几年来发展起来的一种新型大气激光雷达技术。该技术以高功率连续波二极管激光器作为光源, 图像传感器作为探测器, 在满足沙氏成像原理的条件下实现了对大气回波信号的距离分辨探测。介绍了沙...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(09):090004

 国产机载激光雷达测深系统的波形处理方法

黄田程 陶邦一 贺岩 胡善江 俞家勇 李强 朱云峰 尹国清 黄海清 朱乾坤 龚芳

[摘要]综合了已有的机载激光雷达测深系统的波形处理方法。基于国产多通道海洋激光雷达波形数据的多通道优势,运用去卷积、数值拟合和信号滤波等波形处理方法,针对不同类型的波形,提出了一套适用于国产硬件的波形处理方法...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082808

 国产机载双频激光雷达对地定位精度评价

田茂义 曹岳飞 俞家勇 贺岩 王延存 王永星 赵远超

[摘要]从国产机载双频激光雷达系统对地定位模型出发,分析对定位精度产生影响的各个因素,应用误差传播理论,推导该系统对地定位的综合误差模型。根据系统各传感器参数,对系统的理论定位精度进行仿真计算。对比分析机载雷...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082807

 国产机载双频激光雷达探测技术研究进展

贺岩 胡善江 陈卫标 朱小磊 王永星 杨忠 朱霞 吕德亮 俞家勇 黄田程 习小环 瞿帅 姚斌

[摘要]机载双频激光雷达探测技术利用双波长激光实现海陆一体化测绘,从1969年至今,国际上已经形成了成熟的商业产品,应用于海洋、海岸带和岛礁的探测。中国科学院上海光学精密机械研究所从1998年开始,先后研发了三代机载...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082801

 机载激光雷达单木识别研究进展

刘会玲 张晓丽 张莹 朱云峰 刘辉 王龙阳

[摘要]随着激光雷达的发展,基于机载激光雷达提取单木及林分参数是目前的研究热点之一。准确的单木识别是后续林木参数提取的重要基础。机载激光雷达单木识别方法可以分为基于冠层高度模型(CHM)的单木识别法和基于点云分布...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082805

 机载激光雷达用高重复频率亚纳秒双波长全固态激光器

陆俊 丁建永 贺岩 于广礼 杨彬 姚红权 周军

[摘要]研究了晶体材料、腔长、抽运功率等对调Q脉冲宽度的影响,研制了一台基于Nd∶YVO4晶体的高效率、结构紧凑的双波长激光器。该激光系统采用主振荡功率放大(MOPA)结构,振荡级产生重复频率为5 kHz、脉冲能量为400 μJ、...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082804

 机载双频激光雷达结构误差与定位精度研究

吕德亮 贺岩 俞家勇 陈丽明 王永星 刘辉

[摘要]针对机载双频激光雷达特有的卵形扫描结构,着重分析了结构中会对系统定位精度产生影响的误差源,主要包括电机转轴与编码器安装产生的偏心误差、卵形扫描镜安装误差和光学调整误差;提出了机载双频激光雷达的误差模型...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082806

 基于气溶胶和大气风场激光雷达对北京一次沙尘过程分析

张晋茹 陈玉宝 卜令兵

[摘要]基于北京南郊观象台的气溶胶激光雷达探测得到的气溶胶消光系数和粒子退偏振比,多普勒测风激光雷达探测的大气风场、地面气象要素PM10等综合观测资料,对北京2017年5月4日至5日的一次强沙尘天气过程进行分析。结果表明...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):080102

 决策树约束的建筑点云提取方法

雷钊 习晓环 王成 王濮 王永星 尹国清

[摘要]作为城市主体,建筑物信息的提取一直是国内外学者研究的热点。针对目前机载激光点云数据量大、建筑点云提取不完整等难题,提出一种面向对象构建决策树的建筑点云高精度提取方法。决策树可以同时处理多种数据属性,并...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082803

 本振增强直视合成孔径激光成像雷达的二维成像实验

张国 孙建锋 周煜 卢智勇 李光远 许蒙蒙 张波 劳陈哲 贺红雨

[摘要]本振增强直视合成孔径激光成像雷达(SAIL)发射两束同轴且偏振正交的光束, 采用外差接收方式接收回波信号, 在数据处理过程中对两束偏振正交回波光束携带的目标信号自差, 以达到消除大气扰动、运动平台振动和雷达系统本...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):062802

 基于激光强度分类的机载与地面激光雷达点云配准方法

郭王 程效军

[摘要]目前, 机载与地面激光雷达(LiDAR)点云配准方法大多利用三维点云的几何信息来获取机载与地面LiDAR点云的同名特征, 并计算点云坐标转换参数, 实现点云配准;提出了一种基于激光强度分类的配准新方法, 首先对机载与地面...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(06):062803

 硅基光电子集成光控相控阵的研究进展

庄东炜 韩晓川 李雨轩 宋俊峰

[摘要]光控相控阵(OPA)不需要机械转动即可实现光束在空间内的扫描,在激光测距以及自由空间光通信等领域具有广阔的应用前景。硅基光电子集成技术可在芯片上实现光电子器件的大规模集成,并与互补金属氧化物半导体(CMOS)集成...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):050001

 机载激光雷达技术应用于沙丘变形监测的研究

叶光豪 邓愫愫 徐文兵 牛正文

[摘要]土地沙化或荒漠化会造成重大经济损失,基于机载激光雷达(LiDAR)技术获得的点云数据在监测沙丘变形和研究其规律方面有着重要意义。将获取的沙漠地区的两期机载LiDAR点云数据分别处理并生成数字高程模型(DEM)和坡度图,...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(05):052802

 基于多光谱数据指导的偏度平衡点云滤波

韩晓峰 杨风暴 卫红 李大威 刘丹

[摘要]针对现有激光雷达(LiDAR)点云滤波方法无法有效排除数字表面模型(DSM)中数据空洞干扰的问题,提出了基于多光谱数据指导的偏度平衡点云滤波方法。该方法将多光谱数据引入点云滤波并将其作为引导图像,实现了与噪声点光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(04):042801

 基于多对点云匹配的三维激光雷达外参数标定

韩栋斌 徐友春 王任栋 齐尧 李华

[摘要]针对无人车三维激光雷达与全球定位系统/惯性导航系统组合导航系统安装位置关系难以准确测量及相对转角无法直接测量的问题, 提出一种基于多对点云同时匹配迭代生成外参数的方法。首先选择车辆直线往返行驶中位置相近、...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(02):022803

 基于反射强度偏度平衡的道路点云提取算法

惠振阳 胡友健 康妍斐

[摘要]反射强度信息是机载激光雷达(LiDAR)系统所获取数据的重要组成部分, 利用反射强度信息提取道路点云的主要难点在于道路点云通常包含在地面点云中, 而区分道路点云与非道路点云的反射强度阈值较难获取。针对该问题, 提出...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(02):022801

 基于建筑物激光点云边缘线自动提取提高DSM精度

苗松 王建军 李云龙 范媛媛

[摘要]在机载激光雷达扫描过程中, 建筑物背面的地面边缘线常常被遮挡, 无法获取精确的建筑物背面边缘点信息, 在利用获得的激光点云进行三维重建时, 使得创建数字表面模型(DSM)的精度较低。为消除背面边缘点缺失造成的DSM精...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(01):012803

 基于硅基光学相控阵的大范围二维光束扫描

李中宇 章羚璇 曾超 杜书剑 葛志强 谢鹏 张其浩 王国玺 孙笑晨 米磊 张文富

[摘要]基于硅基光学相控阵, 提出一种结合了相位控制和不同周期光栅发射器的点阵扫描法, 以实现大范围的二维光束扫描.对光束扫描装置进行仿真计算, 结果表明, 仅使用单波长的光源即可实现120°×100°的扫描范围...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(09):0913003

 环境特征自适应激光雷达数据分割方法

杜玉红 王 鹏 史屹君 王璐瑶 赵 地

[摘要]针对目前激光雷达数据分割算法不能适应环境特征确定连续准确阈值的问题, 提出一种环境特征自适应激光雷达数据分割算法。依据二维激光雷达的数据特点以及室内环境的几何特征, 以激光雷达数据的邻近点拟合虚拟环境线,以...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(08):0830001

 激光雷达用2 μm Tm:YAG激光器波长精细调控的理论研究

王彩丽 谢仕永 刘 辉 许阳蕾 张 敬

[摘要]2 μm激光应用于激光雷达探测等领域, 对于波长的要求比较精确, 研究了激光器结构参数对准三能级Tm:YAG激光器输出波长的精细调控技术。基于侧面泵浦激光器泵浦阈值的理论模型, 通过对不同谱线的泵浦阈值进行数值模拟,...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(08):0830003

 激光与红外融合目标检测

韩义波 杨新锋 滕书华 庄祉昀

[摘要]针对自动目标识别需求, 提出了一种激光与红外融合目标检测方法。首先介绍了基于方向显著性的红外目标检测算法, 并分析了该算法的优缺点。针对该算法的缺陷, 提出了一种激光与红外融合的目标检测方法, 该方法将激光雷...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(08):0804005

 锁模相干激光雷达距离-多普勒成像识别仿真

李远洋 张合勇 王挺峰 郭 劲 苗锡奎

[摘要]传统激光相干探测系统中, 一般采用单频激光作为发射源, 实现目标测量或跟踪; 而在国外典型应用中, 采用锁模脉冲串与相干接收方式融合, 可实现目标距离-多普勒成像(简称R-D成像)。因此, 此文重点针对基于锁模CO2激光...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(08):0830004

 应用二维激光雷达的地形识别系统设计

张 燕 赵会民 刘作军 杨 鹏

[摘要]动力型下肢假肢的主要功能是帮助截肢患者实现独立自如的行走, 为了使假肢能够配合用户的运动, 需要对用户的运动意图进行识别。通过提前获知用户前方环境信息, 将其作为运动意图识别的先验知识, 可以提高运动意图的识...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(08):0830002

 北京2014年冬季边界层高度与颗粒物浓度的相关性研究

谭 敏 谢晨波 王邦新 吴德成 马 晖 刘 东 王英俭

[摘要]拉曼激光雷达已经广泛应用于大气气溶胶、大气温度和水汽的空间分布及时间演变特征测量。为了获取北京污染期间大气气溶胶边界层的特征, 2014年11月~2015年1月期间在中国科学院大学雁栖湖校区利用拉曼激光雷达进行连续...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(07):0717007

 星载激光雷达望远镜主镜光机分析与优化

穆永吉 万 渊 刘继桥 侯 霞 陈卫标

[摘要]针对研制和集成完的直径为1 m的激光雷达望远镜, 介绍了望远镜主镜系统的结构设计, 并分析了主镜二级背板安装点匹配失调及主镜挠性支撑脚作用对主镜面形的影响。通过建立主镜系统的有限元模型开展光机分析, 并对分析结...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(07):0718002

 地球同步轨道空间目标地基逆合成孔径激光雷达系统分析

胡烜 李道京 付瀚初 魏凯

[摘要]对用于地球同步轨道空间目标进行成像观测的地基逆合成孔径激光雷达系统进行了分析.讨论了地球同步轨道空间目标运动特性和观测几何模型, 分析了地基逆合成孔径激光雷达系统指标, 波形选择为无周期相位编码信号, 提出了...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(06):0601003

 激光雷达探测信号数据融合算法

冯长中 吴松华 刘秉义

[摘要]提出基于二次多项式拟合的数据融合算法用于激光雷达信号探测.充分考虑模拟探测和光子计数的非线性关系, 选择有效增大数据融合区间; 分析云对区间内的模拟探测和光子计数数据质量的影响并进行质量控制, 获得稳定的融合...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(06):0601001

 激光诱导植物叶绿素荧光寿命及光谱特性分析

万文博 苏俊宏

[摘要]传统荧光光谱分析法虽能用于评估植物生理状况, 但在植物遥感探测中该方法具有抗干扰性弱、待测数据量大的缺陷.针对此问题, 提出一种荧光寿命成像技术, 将植物荧光寿命及光谱信息结合, 分析植物内在生理信息, 实现了远...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(06):0630001

 基于半解析模型的激光测高回波海水海冰波形分类方法

马 跃 张文豪 张智宇 马 昕 李 松

[摘要]现有利用激光测高波形的地物分类方法绝大多数基于机器学习的分类原理, 是一种基于经验的分类方法。从激光回波的理论模型出发, 通过推导纯海水表面回波和含有海冰的表面回波的解析模型, 对纯海水回波和含有海冰回波逐...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(05):0506005

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