基于四象限探测器的地面形变特征提取算法

由于现有特征提取方法没有充分考虑噪声信号的影响,导致提取结果中存在大量冗余数据,提取结果存在一定的偏差,且特征提取耗时较长,为此提出一种基于四象限探测器的地面形变特征提取算法.采用四象限探测器对地面形变位置进行定位,运用小波变换方法去除由环境噪声与相关设备干扰形成的噪声信号,去除其中的冗余信息.根据噪声去除结果基于激光点云建立地面形变特征提取模型,实现地面形变特征提取.实验结果表明,该方法的特征提取结果偏差比例始终低于4%,远低于传统方法,且特征提取耗时较短,充分说明该方法的应用价值.

星地激光时间比对中地面激光发射时刻的精确控制

在高精度星地激光时间比对中,为了降低星载设备的研制难度,采用了无门控星载激光探测器。根据星地先验钟差、卫星距离和系统延迟量,精确计算地面激光发射时刻,使得激光信号能在星载计时器星钟开门信号之后短时间内到达星载探测器,使星载计时器关门,这样可以大大降低背景噪声影响,获得有效数据。该文研究了精确控制地面激光发射时刻的方法,包括激光发射时刻计算和激光控制器硬件的实现,该方法已在星地激光时间比对在轨试验中得到了成功应用,控制精度在20ns以内,满足了试验的要求。

全国林草资源调查机载大光斑激光雷达挂飞检校和验证

森林在全球陆地生态系统中起到重要作用,激光雷达是除样地调查之外能够准确评估其资源量和碳汇量非常重要的技术方法。由于森林高度的空间异质性,获得大光斑激光雷达的准确位置,是其应用于森林资源调查的前提。对新研制的全国林草资源调查机载大光斑激光雷达(NFGI-LIDAR-L)和地面激光探测器,通过编写大光斑激光雷达检校算法,并基于激光能量分布特征改进探测器法计算大光斑激光雷达中心位置算法,实现NFGI-LIDAR-L几何检校。结果显示:基于激光能量分布特征计算大光斑激光雷达中心位置的方法,计算精度从5m提升到1m以内;NFGI-LIDAR-L在x,y,z方向精度和总均方根误差(RMSE)从检校前的60.51,52.76,1.88,80.30m提高到检校后的0.61,0.54,0.05,0.82m,提升了2个数量级;与控制点相比,NFGI-LIDAR-L绝对高程精度在平坦地面可以达到0.12m。通过研究,以期对机载和星载大光斑激光雷达几何检校提供借鉴。

广州夏季地基微波辐射计红外传感器观云性能分析

为进一步评估地基微波辐射计红外传感器的观云性能,收集了2017、2018两年5—7月布设在广州野外雷电实验基地的一台MWP967KV型地基微波辐射计红外传感器与一台K/LLX502B型激光测云仪观测的云底高度数据,并利用人工观测的天空状况、云状数据进行分类,在不同云类、天空状况下对地基微波辐射计红外传感器云识别和观测云底高度的性能进行分析。结果表明:①地基微波辐射计红外传感器具有良好的云识别能力,准确率达80.4%,由于观测视角的原因,未能识别出有云存在主要发生在"多云"情况下。②地基微波辐射计红外传感器与激光测云仪所测云底高度相关系数为0.63,有着较好的一致性。③因为观测原理不同,地基微波辐射计红外传感器所测云底高度总是高于激光测云仪,且两部仪器在低云阴天时所测的云底高度一致性要优于中、高云多云。综上所述,地基微波辐射计红外传感器用来识别云、观测云底高度具有一定的可行性,尤其是在低云、"阴天"条件下,有着较好的观云性能。

高分七号星载激光测高仪在轨几何检校与精度评估

高分七号卫星(GaoFen-7, GF-7)搭载了我国首台正式用于对地观测的星载激光测高仪,其测高精度备受国内外关注。文中系统性介绍了基于地形匹配、单片足印影像以及地面探测器阵列的3种检校方法,并利用同一地区GF-7星载激光数据,分别进行不同检校试验与验证,对比和分析3种不同检校试验后GF-7星载激光测高仪的高程测量精度。结果表明,基于地面探测器阵列的检校方法精度最高。以高精度机载LiDAR点云作为地面验证数据,GF-7星载激光测高仪经检校后波束1精度达到0.177 m,波束2为0.157 m;受限于检校所用的参考数据精度不足,其他2种检校方法精度相对较低,测高精度达到0.8 m。