[发明专利]一种基于迭代Klett的机载海洋激光雷达信号处理方法

权利要求书

1.一种基于迭代Klett的机载海洋激光雷达信号处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：分别计算激光雷达衰减系数α(z)和模型衰减系数α_model；

所述的激光雷达衰减系数α(z)的具体计算步骤如下：

(1)对所述的机载海洋激光雷达的原始数据进行预处理，包括背景噪声去除和距离校正；

(2)确定参考边界，并利用斜率法确定边界点的激光雷达衰减系数；

(3)设置迭代次数n的初始值为0，海水后向散射消光对数比k的初始值为0.6，k＝0.6+0.01n，k∈[0.6，1.3]，n∈[0，70]；

(4)将n的值、k的值代入下式，得到激光雷达衰减系数α(z)

其中，S(z)是雷达距离校正信号，S_m＝S(z_m)，z_m是边界值，α_m是边界点的激光雷达衰减系数；

(5)令n＝n+1,返回步骤(4)运行，直到k＝1.3时结束，输出激光雷达衰减系数α(z)；

所述的模型衰减系数α_model的计算步骤具体如下：

选取与激光雷达数据经纬度匹配一致的叶绿素剖面数据,将所述叶绿素剖面数据代入下式，得到模型衰减系数α_model；

α_model＝Kd+(c-Kd)exp(-0.85cD) (2)

Kd＝0.0452+0.0494chl^0.67 (3)

c＝a+b (4)

a＝1.055(0.0488+0.028chl^0.65) (5)

b＝1.7×10^-3+0.416chl^0.766 (6)

其中，Kd是漫衰减系数，c是光束衰减系数，a为吸收系数，b为散射系数，D为激光投影到海面的光斑直径，chl为实测叶绿素浓度；

S2：对比雷达衰减系数α(z)与模型衰减系数α_model，找出与α_model最接近的雷达衰减系数，其对应的k值为该海水的最佳k。

2.根据权利要求1所述的基于迭代Klett的机载海洋激光雷达信号处理方法，其特征在于，所述的S1中的背景噪声为超出激光雷达探测范围的信号，具体为每个脉冲信号最后一百个采样点的平均值。

3.根据权利要求1所述的基于迭代Klett的机载海洋激光雷达信号处理方法，其特征在于，所述的距离校正具体为：将各深度上的回波信号乘上对应深度值的平方，所述的深度值包括飞机的高度值和海水的深度。

4.根据权利要求1所述的基于迭代Klett的机载海洋激光雷达信号处理方法，其特征在于，所述的S1中的参考边界为激光雷达可探测到的最大深度值。