距离门宽度对单光子激光测高卫星探测概率及测距精度的影响

被引：11

作者：

李国元 ^{[1
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黄佳鹏 ^{[1
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唐新明 ^{[1
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黄庚华 ^{[2
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周世宏 ^{[4
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赵严铭 ^{[1
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机构：

[1] 国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心

[2] 中国科学院空间主动光电技术重点实验室

[3] 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心

[4] 上海卫星工程研究所

来源：

测绘学报 | 2018年 / 47卷 / 11期

关键词：

卫星激光测高; 距离门; 测距精度; 探测概率; 蒙特卡洛; 单光子激光;

D O I：

暂无

中图分类号：

P228.3 [卫星测高];

学科分类号：

081601 ;

摘要：

针对距离门对单光子激光测高卫星探测概率以及测距精度的影响,结合激光雷达方程、单光子探测方程进行理论推导,采用不同宽度的距离门分析讨论,并利用蒙特卡洛方法进行模拟仿真试验。通过理论分析和仿真试验证明,距离门宽度对于探测概率影响不大,对于虚警概率具有较大影响,距离门为100ns时,测距误差可以满足激光测高卫星的测距要求,当距离门宽度超过400ns时,噪声占比会较大,测距精度会急剧下降,需要在数据后处理阶段采用精细化的滤波算法提取有效探测光子,保证测量精度。为保证对同一点重复观测25次,根据ICESat-2卫星的激光载荷参数,推导出光斑大小、光斑间距、激光重频三者之间的定量化关系。相关结论对于后续国产单光子激光测高卫星的设计与指标论证可提供一定参考。

引用

页码：1487 / 1494

页数：8

共 18 条

[1]

单光子成像探测关键技术研究.[D].罗韩君.华中科技大学.2013, 02

[2]

基于Geiger探测器的激光成像性能及测距精度研究.[D].王飞.哈尔滨工业大学.2010, 08

[3]

The Ice; Cloud; and land Elevation Satellite-2 (ICESat-2): Science requirements; concept; and implementation.[J].Thorsten Markus;Tom Neumann;Anthony Martino;Waleed Abdalati;Kelly Brunt;Beata Csatho;Sinead Farrell;Helen Fricker;Alex Gardner;David Harding;Michael Jasinski;Ron Kwok;Lori Magruder;Dan Lubin;Scott Luthcke;James Morison;Ross Nelson;Amy Neuenschwander;Stephen Palm;Sorin Popescu;CK Shum;Bob E. Schutz;Benjamin Smith;Yuekui Yang;Jay Zwally.Remote Sensing of Environment.2017,

[4] Single photon laser altimeter data processing, analysis and experimental validation [J].