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相似文献
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1.
机载激光测深中激光传输通道的光学特性   总被引:4,自引:1,他引:3  
陈烽 《应用光学》2000,21(3):32-38
光在海洋中的传输特性对于机载激光测深有着重要的意义。本文从分析海水对光的吸收和散射的特性出发,对机载激光测深的海洋传输特性进行细致的讨论,并阐述其对机载激光测深的影响。  相似文献   

2.
机载蓝绿激光海洋测深   总被引:1,自引:1,他引:0  
李庆辉  陈良益 《光子学报》1996,25(11):1008-1015
本文论述了机载蓝绿激光海洋测深的基本原理,讨论了最大探测深度及测深精度,研究了机载激光器选择及大动态范围微弱光信号检测问题,对各国主要机载激光海洋测深系统进行了比较,并分析了我国应用该项技术的紧迫性和可行性.  相似文献   

3.
近海机载激光海洋测深技术   总被引:2,自引:1,他引:1  
陈烽 《应用光学》1999,20(2):18-23
本文详细论述机载激光海洋测深的基本原理;讨论机载蓝绿激光的最大探测深度及测深精度等关键指标;对高频率短冲脉激光器及大动态范围的微弱信号检测等关键技术也进行了论述;并简要介绍该技术的国内外发展动态,最后分析机载激光海洋测深技术在我国的现实需要及可行性。  相似文献   

4.
机载激光测深回波信号的处理和研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
徐启阳  杨军 《光子学报》1996,25(9):788-792
对激光海洋测深信号特性进行了分析,采用变增益法预处理机载激光测深回波信号,可以压缩水面激光反射信号的光通量与水底目标返回信号光通量的动态范围,实验结果使其动态压缩范围达103~104量级,满足机载蓝绿激光测深的要求。  相似文献   

5.
机载海洋激光测深系统参量设计与最大探测深度能力分析   总被引:7,自引:4,他引:3  
详细讨论了机载海洋激光测深系统最大测量深度与相关因子之间的关系,并利用最小可探测信噪比为判据,对机载海洋激光测深系统在白天和晚上工作进行了数值模拟,通过比较最大测量深度与激光脉冲峰值功率、接收视场角、接收口径和光谱接收带宽等关系,确定了系统的主要参量。以确定的参量建立的系统具有白天49m和晚上65m的最大测深能力,可完全满足在沿岸带以及岛礁的测量要求。  相似文献   

6.
以"多次前向、单次后向散射"激光测深回波信号数学模型为理论基础,分析了接收FOV对激光测深回波信号的影响。讨论了不同海水深度情况下FOV损失因子与接收器FOV之间的关系。以辨别力指数D作为激光测深性能评价标准,分析了晴空条件下机载激光测深系统辨别力指数D与接收器FOV的关系,进一步得到在不同最大探测水深情况下的最优FOV。根据分析结果可以对机载激光测深系统的接收FOV进行优化,为我国研究新型的机载激光测深系统提供理论依据。  相似文献   

7.
王泽和 《应用光学》1994,15(1):6-10
机载激光海洋测深系统对快速而便宜地绘制沿海海图和探测潜艇有重要意义。本文综述该系统的优缺点、工作原理及研制状况。  相似文献   

8.
胡善江  贺岩  陈卫标 《光子学报》2007,36(11):2103-2105
针对研制的新型机载激光测深系统的海上飞行试验数据,进行预处理、信息提取、数据同步和坐标转换后,开展波浪改正研究.对海底高程的GPS高程信息无波浪改正、GPS高程信息改正飞机航高变化计算波浪和加速度信息改正飞机航高变化计算波浪三种技术进行了分析.数据处理结果表明,采用加速度信息改正飞机航高变化计算得到的波浪信息的方法,结果较好,可满足研制的机载激光测深系统的要求.  相似文献   

9.
机载激光雷达测深是近年来蓬勃发展的主动式水深测量方法,能够快速精准地获取近岸水深和水下地形,特别是对于浅海、岛礁等船只无法达到的区域具有显著优势。而机载激光雷达系统的测深能力主要受到水体浑浊度的影响。激光测深实验中对实验区域的水体浑浊度研究将有助于实验方案的设计。以中国海南岛沿岸海域为例,研究了该海域水体浑浊度和机载激光雷达测深系统CZMIL(coastal zone mapping and imaging LiDAR)测深能力之间的关系,建立了运用水体漫衰减系数估算机载激光雷达测深系统测深能力的算法。首先分析并确定了实验区域的漫衰减系数Kd(490)反演算法;其次,运用该区域实测光学数据建立了漫衰减系数Kd(490)和Kd(532)之间的数值关系;接着总结了Kd(532)和CZMIL系统最大测深值之间的关系;最后运用MODIS数据合成了海南岛沿岸海域在CZMIL系统海道测量模式下的测深能力空间分布图,重点分析了海口和陵水附近海域的最大可测水深分布情况。为海南岛沿岸海域开展激光测深实验提供了参考和依据。  相似文献   

10.
机载激光3D探测成像系统的关键技术   总被引:1,自引:0,他引:1  
孟庆季  张续严  周凌  王超 《中国光学》2011,4(4):327-339
介绍了机载激光3D探测成像系统的应用领域和国内外发展现状,概括了小型无人机载激光3D成像检测系统(JIGSAW)、机载激光测深系统(LADS)、直升机3D-LZ Imaging LADAR及机载对地高分辨详查系统的基本组成、技术指标以及各自的特点。阐述了激光3D成像系统的工作原理与扫描方式的分类,并重点对其单元核心技术即激光测距系统、激光光轴控制与指向测量系统、数据图像处理技术与显示系统进行了研究。最后,简单综述了机载激光3D探测成像系统的发展前景。  相似文献   

11.
为了拓展海洋光学参数的激光遥感测量手段,借鉴高光谱分辨率多普勒激光雷达对大气散射信号的测量机制,提出了一种利用激光雷达水下后向散射信号测量海洋固有光学参数的新方法。在原理方面,描述了测量系统的组成和利用碘分子吸收滤波器实现水分子瑞利散射信号和悬浮物米散射信号的光谱分离测量方法, 在结论方面,给出了利用海水激光后向散射信号实现海水悬浮物后向散射系数和海水体消光系数的具体反演算法。  相似文献   

12.
海水中粒子对光的散射是水下图像模糊的主要原因。点扩展函数能够反映海水中光的空间扩散程度,使用点扩展函数,水下图像能被恢复或增强。提出了一种基于光子图海水点扩展函数的估计方法,该方法通过用光子图求解辐射传输方程,对光场内任意点的辐射强度进行估计。通过与蒙特卡洛仿真点扩展函数的方法相比较,结果表明两者具有较好的一致性。  相似文献   

13.
激光在水下的传输很大程度上会受到海水中悬浮颗粒物的影响,而目前对于海洋中悬浮颗粒物光散射的理论研究大多是针对单一成分的悬浮粒子而进行的,但是在真实海洋中悬浮颗粒物都是以多种成分混合的颗粒群形式而存在的,因此研究真实海洋中混合悬浮颗粒物对蓝绿激光的散射特性具有重要意义。该研究选取了对蓝绿激光传输产生较大影响的浮游藻类植物、悬浮泥沙、碎屑、悬浮气泡和矿物质这五种常见的悬浮颗粒物作为研究对象,充分考虑真实海况中这五种悬浮颗粒物的不同混合情况,构建了海水中混合球形悬浮颗粒物对蓝绿激光的散射特性模型。数值计算了海水中五种物质混合的球形悬浮颗粒物对532 nm蓝绿激光的统计平均光散射参量和平均散射相函数,分析不同混合悬浮颗粒物的混合比对平均散射、吸收和消光系数以及单次反照率随着粒子有效半径和粒子数浓度变化的影响,同时分析了不同粒子尺寸下的不同混合比对混合悬浮颗粒物的平均散射相函数随着角度变化的影响。数值结果表明,当悬浮泥沙在整个混合模型中占比越大时,平均散射系数越大,而当悬浮藻类粒子在整个混合模型中占比增大时,平均吸收系数增大,由此可知海洋中对光造成主要影响的五种常见悬浮颗粒物中,悬浮泥沙对光散射作用影响最大,悬浮藻类粒子对光吸收作用影响最大。随着悬浮颗粒物浓度的增大,混合粒子的单次反照率保持不变,由此可知混合悬浮颗粒物的平均光散射参量随着粒子浓度的增长速率是一致的。海洋中混合悬浮颗粒物的平均散射相函数随着粒子的有效半径的增大而增大,散射作用最大的混合比下的悬浮颗粒物其平均散射相函数最大,悬浮颗粒物的前向散射较强。该工作对蓝绿激光在海水中传输、信道建模,水下无线光通信的研究以及激光探测都具有重要的理论指导意义。  相似文献   

14.
Methods for the characterization of bubbles in sea water by acoustic scattering are analyzed. Nonstationary linear and nonlinear sound scattering methods are proposed. The transient linear and nonlinear sound scattering allows the scattering by resonant gas bubbles to be distinguished from the scattering by other microinhomogeneities. The application of parametric arrays in oceanic experiments, together with the broadband frequency analysis of the backscattering coefficient, allows information about bubbles in sea water to be obtained. Experimental results on sound scattering and gas bubble distribution functions are presented for different conditions in the ocean.  相似文献   

15.
Original experimental data are analyzed on the low-frequency sound attenuation in the Mediterranean, Black, and Baltic Seas, Sea of Japan, and the north-western region of the Pacific Ocean. In these regions, waters significantly differ in their temperatures and salinities. The analysis is aimed at obtaining an expression for calculating the low-frequency absorption coefficient in sea water. The analysis uses the previously published data on the measured (by the temperature discontinuity method) low-frequency relaxation times associated with boron present in sea water. The dependence of the absorption on the pH value (which was revealed in the 1970s) and the experimental data on sound absorption at frequencies higher than 5–10 kHz are also taken into account. As a result of the analysis based on the assumption that low-frequency relaxation takes place, an expression is proposed that relates the low-frequency absorption to the temperature, salinity, and pH value and equally well describes the experimental frequency dependences of attenuation for the four regions at hand (except for the Baltic Sea). Increased attenuation coefficients are noticed for shallow seas and deep-water regions where waters are influenced by intense currents, strait zones, and zones of mixing waters of different origin, i.e., for the ocean areas where, in addition to the attenuation, sound scattering by inhomogeneities of the marine medium and sound energy leakage into the sea floor are significant.  相似文献   

16.
通过测量空间辐射反演海雾气溶胶的微观特性是一种重要的遥感方法,但是海雾对辐射的反射会受到海面背景的影响。该工作研究了海雾与海面的耦合多次散射。利用Mie理论研究了海雾气溶胶的单次散射特性,利用辐射传输理论研究太阳光在无下垫面海雾中传输多次散射特性;在基尔霍夫近似下研究了风驱粗糙海面的散射特性,并考虑了海面的遮蔽效应,得到了风驱海面随风速的反射函数。根据累加法研究了海雾和海面的耦合散射,计算结果表明海雾在有粗糙海面作为背景的情况下,其整体反射有较大增强。  相似文献   

17.
Six sonic booms, generated by F-4 aircraft under steady flight at a range of altitudes (610-6100 m) and Mach numbers (1.07-1.26), were measured just above the air/sea interface, and at five depths in the water column. The measurements were made with a vertical hydrophone array suspended from a small spar buoy at the sea surface, and telemetered to a nearby research vessel. The sonic boom pressure amplitude decays exponentially with depth, and the signal fades into the ambient noise field by 30-50 m, depending on the strength of the boom at the sea surface. Low-frequency components of the boom waveform penetrate significantly deeper than high frequencies. Frequencies greater than 20 Hz are difficult to observe at depths greater than about 10 m. Underwater sonic boom pressure measurements exhibit excellent agreement with predictions from analytical theory, despite the assumption of a flat air/sea interface. Significant scattering of the sonic boom signal by the rough ocean surface is not detected. Real ocean conditions appear to exert a negligible effect on the penetration of sonic booms into the ocean unless steady vehicle speeds exceed Mach 3, when the boom incidence angle is sufficient to cause scattering on realistic open ocean surfaces.  相似文献   

18.
The model of the optical impulse scattering echo based on Mie theory and backscattering properties of bubble populations is presented. The experimental results of optical impulse scattering echo for a ship in the ocean is in agreement with the simulated experiment. The wake bubbles significantly influence the laser scattering echo process in the ocean. When the testing system is outside the wake, the distinct scattering echoes of interface between wake bubbles and water are received. When the testing system is inside the wake, the intensity of the echo attenuates with the increased scattering of wake bubbles. These phenomena of laser echoes in different periods are analyzed.  相似文献   

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