【摘 要】
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由于受激光脉冲宽度的限制,传统激光雷达无法实现几十厘米的浅水层测量.设计了一个双Gm-APD光子计数偏振激光雷达系统,采用宽脉冲获取薄浅水层的高精度距离像.浅水层的表面光
【机 构】
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浙江理工大学信息学院,浙江杭州310018
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由于受激光脉冲宽度的限制,传统激光雷达无法实现几十厘米的浅水层测量.设计了一个双Gm-APD光子计数偏振激光雷达系统,采用宽脉冲获取薄浅水层的高精度距离像.浅水层的表面光滑,能够保偏;底面粗糙,将发生退偏.根据该偏振现象,通过发射水平线偏振光,接收系统中采用一个偏振分光棱镜将前后表面信号光分离,然后分别被两个Gm-APD探测.该系统不受信号光的脉冲宽度限制,并充分利用Gm-APD的死时间机制,针对超薄浅水层实现三维深度测量.利用基于穆勒矩阵和斯托克斯参量表示的偏振传输原理,理论分析了双Gm-APD偏振激光雷达的分光原理.采用信号复原质心算法抑制距离漂移误差获取高精度距离信息.对于深度从4.5cm变化到8 cm渐变的薄浅水层,底面覆盖了黑、白沙子,探测距离为5m,在实验上采用6 ns激光脉冲获取了薄浅水层的高精度距离像,测距精度为0.8 cm,有效验证了方案的可行性.该方案能够为机载海洋测绘激光雷达的浅水层测量提供一定借鉴.
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