星载激光测高仪海面回波的仿真与分析

摘要：

星载激光测高仪发射的1064 nm波长激光被波动海洋表面反射,系统接收的时间波形与瞬时海面波浪分布相关。而海面波浪又直接受海面风速影响,因此可以通过观测激光测高仪回波变化监测不同风速下海态变化。本文依据激光雷达方程,利用蒙特卡洛法模拟不同风速下的海面波浪分布,通过光线追击建立海面回波波形仿真器；以地球科学激光测高系统( geo-science laser altimeter system,GLAS)参数为输入,仿真得到不同风速下的海面回波：发现当海面风速在3~10 m/s之间时,回波呈单峰高斯波形,与GLAS发布的实际回波相符；且回波脉宽,以及有效能量反射率(即有效回波能量与发射能量之比)与实测参数误差小于10%。进一步分析可知,回波特征参数与海面风速之间存在显著关联,为利用激光测高仪大规模精确反演海洋表面风速奠定了基础。

关键词：星载激光测高仪、回波特性、蒙特卡洛法、海面状态、风速

所属期刊栏目：16

分类号：TN249(光电子技术、激光技术)

资助基金：测绘地理信息公益性行业专项20142007

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：49-54