激光测高仪的回波信号理论模型-光学精密工程.pdf

第 卷 第 期 光学 精密工程 １５ １ 　 Ｖｏｌ．１５ Ｎｏ．１ 　 　 　　　　　　　　 Ｏ ｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ 　　　　　　　　 年 月 　 ｐ ｇ ｇ ２００７ １ Ｊａｎ．２００７ 　 　 　　 文章编号 （ ） １００４９２４Ｘ２００７０１００３３０７ 　 激光测高仪的回波信号理论模型 １ ２ １ １ 李 松 ，周 辉 ，石 岩 ，郭 耀 　 　 　 　 （ 武汉大学 电信学院，湖北 武汉 ； 武汉大学 测绘学院，湖北 武汉 ） １． ４３００７９２． ４３００７９ 摘要：利用菲涅尔衍射理论推导出高斯型激光脉冲的回波计算方法，建立了斜坡、阶梯和植被三种标准漫反射地物的回 波模型，以 （ ）系统为例，通过数值计算得到了标准漫反射地物的回波信号波形， ＧＬＡＳＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅＬａｓｅｒＡｌｔｉｍｅｔｅｒＳｓｔｅｍ ｙ 分析了回波波形与三种地物模型参数、光束扫描角之间的关系。仿真计算结果表明：斜坡回波信号波形近似为单个高斯 波形，其峰值和脉宽与斜坡倾角、光束扫描角有关；阶梯回波信号波形近似为多个高斯波形，其峰值与光斑内阶梯分布有 关；波形的中心位置差与阶梯高度和光束扫描角有关；植被回波信号波形呈现出多个类高斯型，其峰值不仅与植被的位 置有关，还与植被的面积有关。这些结论为地形地貌的反演及地表资源分布的分析提供了理论基础。 关 键 词：激光测高仪；菲涅尔衍射；地物模型；回波信号；均方根脉宽 　 　 中图分类号： ； 文献标识码： ＴＨ８２１ＴＮ２４７ Ａ 　　 犜犺犲狅狉犲狋犻犮犪犾犿狅犱犲犾犳狅狉狉犲狋狌狉狀狊犻狀犪犾狅犳犾犪狊犲狉犪犾狋犻犿犲狋犲狉 犵 １ ２ １ １ ， ， ， ＬＩＳｏｎ ＺＨＯＵＨｕｉＳＨＩＹａｎ ＧＵＯＹａｏ ｇ （ ， ， ， ； １．犛犮犺狅狅犾狅 犈犾犲犮狋狉狅狀犻犮犐狀狅狉犿犪狋犻狅狀 犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋 犠狌犺犪狀４３００７９犆犺犻狀犪 犳 犳 狔 ， ， ，