星载光子计数激光雷达探测理论、链路仿真与数据处理

图书标准信息

• 作者 李松
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2022-04
• 版次 1
• ISBN 9787030720207
• 定价 198.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 244页
• 字数 368.000千字

【内容简介】

本书针对我国发展星载光子计数激光雷达的迫切需求，从单光子探测器的响应机理出发，构建完善的探测理论、测距误差模型和系统性能评价方法。在上述工作的基础上，依据星载光子计数激光雷达工作的基本原理，实现对星载光子计数激光雷达探测过程的全链路仿真，并通过ICESat-2的实测数据对仿真结果进行验证。借助全链路仿真软件，结合点云数据的评价方法，通过优化单光子探测器的配置方案，定量分析星载光子计数激光雷达在不同地形、背景噪声条件下的探测性能和数据产品的高程精度，为系统开发中亟需解决的既\"测得到\"又\"测得准\"的关键问题提供理论依据和技术支持。此外，本书还针对低信噪比条件下光子点云数据的信号提取及无光学影像支持条件下的点云地物分类进行探索，以评估星载光子计数激光雷达的极限探测能力，为星载光子计数激光雷达数据产品的信号处理提供支撑。

【目录】

第1章

绪论

1.1国内外研究现状及发展趋势

1.1.1 星载光子计数激光雷达的诞生与发展

1.1.2 光子计数激光雷达探测理论的研究进展

1.1.3星载光子计数激光雷达仿真的研究进展

1.1.4星载光子计数激光雷达点云数据处理的研究进展

1.2 小结

参考文献

 

第2章ICESat-2/ATLAS光子计数激光测高系统简介

2.1ICESat/ICESat-2卫星计划简介

2.2ICESat-2/ATLAS硬件组成

2.2.1ICESat-2/ATLAS发射硬件子系统

2.2.2 ICESat-2/ATLAS接收硬件子系统

2.2.3ICESat-2/ATLAS对准监视子系统

2.2.4 ICESat-2/ATLAS光子渡越时间偏差监视

2.2.5 ICESat-2星上总线子系统及地面站

2.3 ICESat-2/ATLAS标准数据产品介绍

2.4 小结

参考文献

第3章星载光子计数激光雷达探测理论

3.1信号模型

3.1.1 信号光子的统计模型

3.1.2 散斑自由度的估计

3.1.3泊松分布的近似条件

3.2噪声模型

3.2.1背景光噪声

3.2.2 探测器暗计数噪声

3.2.3噪声光子的统计模型

3.3 探测器响应模型

3.3.1 单光子探测器死区的形成与分类

3.3.2非扩展型死区探测器的响应模型

333扩展型死区探测器的响应模型

3.4光子事件概率分布影响因素分析

34.1信号光子的概率函数对光子事件概率分布的影响

3.4.2探测器死区对理论光子事件概率分布的影响·

3.5小结

参考文献

第4章星载光子计数激光雷达探测性能分析

4.1子光雷达的性能评价

4.1.1虚警概率与鉴别阈值

4.1.2 探测概率

41.3数据信噪比

4.1.4测距误差

4.2探测器对系统性能的影响分析

4.2.1 系统的探测概率

4.2.2系统的数据信噪比

4.2.3系统的测距误差

4.3多通道探测器响应模型及性能分析

4.3.1多通道探测器的工作模式

4.3.2多通道探测器的响应模型及其对系统探测性能的影响

4.4光子计数激光雷达测距误差理论模型的实验验证

4.4.1非扩展型死区单光子探测器的测距误差模型验证

4.4.2扩展型死区单光子探测器的测距误差模型验证

4.5小结

参考文献

 

第5章星载光子计数激光雷达三维坐标解算及误差改正

5.1坐标系框架

5.2激光脚点三维坐标解算基本原理

5.3误差来源及分析

5.3.1硬件误差

5.3.2大气折射对激光传输的影响

5.3.3大气折射引起的光斑水平偏移

5.3.4 固体潮汐引起的位移

5.4 误差改正

5.4.1 大气干湿项延迟

5.4.2 固体潮汐改正

……

第6章星载光子计数激光雷达全链路仿真

第7章全链路仿真验证与分析

第8章光子计数激光雷达点云信号处理

第9章星载光子计数激光雷达点云数据应用

后记