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专利号: 202011345012X
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单光子激光雷达水下光子位移校正方法,其特征在于,包括:获取单光子激光雷达发射光子的指向角、所述单光子激光雷达发射光子返回的水面光子信号和水底光子信号的坐标;

根据所述水面光子信号进行海浪波拟合,确定海浪波模型;

根据任意一个水底光子的坐标、所述指向角和所述海浪波模型,确定所述光子与水气界面的交点;

根据所述交点、所述海浪波模型和所述指向角确定所述光子的水下位移误差;

根据所述水下位移误差对所述水底光子信号的坐标进行校正。

2.根据权利要求1所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法,其特征在于,所述根据任意一个水底光子的坐标、所述指向角和所述海浪波模型,确定所述光子与水气界面的交点包括:

根据所述坐标与所述指向角,构建一条空间直线;

确定所述空间直线与所述海浪波模型的交点为所述光子与水气界面的交点。

3.根据权利要求1所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法,其特征在于,所述根据所述交点、所述海浪波模型和所述指向角确定所述光子的水下位移误差包括:根据所述交点和所述海浪波模型,确定所述光子在沿轨方向上的海浪面斜率;

根据所述海浪面斜率和所述指向角确定所述水下位移误差。

4.根据权利要求3所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法,其特征在于,所述根据所述海浪面斜率和所述指向角确定所述水下位移误差包括:根据所述海浪面斜率和所述指向角确定所述光子的入射角和折射角;

根据所述折射角、所述海浪面斜率和所述指向角确定所述水下位移误差。

5.根据权利要求4所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法,其特征在于,所述根据所述海浪面斜率和所述指向角确定所述光子的入射角和折射角包括:根据所述海浪面斜率和所述指向角确定所述入射角;

基于snell定律根据所述入射角确定所述折射角。

6.根据权利要求4所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法,其特征在于,所述根据所述折射角、所述海浪面斜率和所述指向角确定所述水下位移误差包括:确定所述单光子激光雷达发射光子的原始入射光子路径与水体折射后的光子路径;

根据所述原始入射光子路径、所述水体折射后的光子路径、所述折射角、所述海浪面斜率和所述指向角的空间结构关系确定所述水下位移误差。

7.根据权利要求6所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法,其特征在于,所述确定原始入射光子路径与水体折射后的光子路径包括:根据所述水底光子的坐标和所述交点的坐标确定所述原始入射光子路径;

基于折射公式根据所述原始入射光子路径确定所述水体折射后的光子路径。

8.一种单光子激光雷达水下光子位移校正装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取单光子激光雷达发射光子的指向角、所述单光子激光雷达发射光子返回的水面光子信号和水底光子信号的坐标;

处理模块,用于根据所述水面光子信号进行海浪波拟合,确定海浪波模型;还用于根据任意一个水底光子的坐标、所述指向角和所述海浪波模型,确定所述光子与水气界面的交点;还用于根据所述交点、所述海浪波模型和所述指向角确定所述光子的水下位移误差;

校正模块,用于所述水下位移误差对所述水底光子信号的坐标进行校正。

9.一种单光子激光雷达测深方法,其特征在于,包括:获取水底光子信号的坐标;

采用如权利要求1‑7中任一项所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法对所述水底光子信号的坐标进行校正;

根据经校正的水底光子信号的坐标确定待测区域深度。

10.一种单光子激光雷达测深装置,其特征在于,包括:信号获取模块,用于获取水底光子信号;

信号处理模块,用于采用如权利要求1‑7中任一项所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法对所述水底光子信号的坐标进行校正;

测深模块,用于根据经校正的水底光子信号的坐标确定待测区域深度。

11.一种非临时性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现根据权利要求1‑7中任一项所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法,或实现根据权利要求9所述的单光子激光雷达测深方法。

12.一种计算设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时,实现根据权利要求1‑7中任一项所述的单光子激光雷达水下光子位移校正方法,或实现根据权利要求9所述的单光子激光雷达测深方法。