面向ICESat-2单光子激光雷达的陆地目标测距误差分析

摘要：

单光子激光雷达所获取的光子事件存在随机分布的特点,使得其激光测距值出现不确定性,从而降低了单光子激光雷达的测距精度.在不减小采样分辨率的情况下,采用累积邻近多光斑的光子事件来构建光子累积直方图,并基于反算的目标响应函数的时间重心来确定激光测距值.针对ICESat-2单光子激光雷达,以测距均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)为性能指标,构建出一种综合考虑陆地地形、累积光斑数目和回波光子数等多因素对其测距误差影响的评估方法.同时,选取ICESat-2过境美国犹他州西瓦利城的某观测条带的随机地形数据进行验证分析.结果 表明,所提出的激光测距值解算方法能够使该条带的测距RMSE值由114.25 cm降低到63.84 cm,MAE值由70.97 cm降低到48.52 cm,均优于ICESat-2数据产品提供的137.96 cm RMSE值和97.24 cm MAE值,这对提升单光子激光雷达在陆地区域的测距精度具有一定的借鉴作用.

关键词：单光子激光雷达、累积直方图、目标响应函数、测距误差

所属期刊栏目：49

分类号：TN958.98

资助基金：国家自然科学基金;装备预研项目;国防科工局十三五民用航天技术预先研究项目

在线出版日期：2020-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：39-46