一种基于不稳定性抑制的海洋激光雷达前向迭代反演方法

技术特征：
1.一种基于不稳定性抑制的海洋激光雷达前向迭代反演方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，对采集的原始激光雷达数据作预处理，得到长度为n的离散信号d，获取与d(0)深度位置相对应的边界条件s2，通过检测物理意义错误，缩小激光雷达比s
p
的求解范围为s3，通过优化目标函数f(s
p
)，实现s
p
的精确求解，具体为：(3.a)提取s2得到的令i＝1,(3.b)令计算(3.c)判断i＜103，若判断为真，执行(3.d)；若判断为假，执行(3.g)(3.d)计算(3.e)判断v
tmp
＜v0；若判断为真，令v0＝v
tmp
,(3.f)令i＝i 1，跳转执行(3.c)；(3.g)存储当前的值，结束s3，执行s4；s4，根据s3得到的值，通过前向fernald反演迭代式，计算出k
d
(z)及β
π
(z)廓线并输出结果。2.根据权利要求1所述的基于不稳定性抑制的海洋激光雷达前向迭代反演方法，其特征在于，步骤s1中，对采集的原始激光雷达数据作预处理具体为：分别考虑水分子与其余海水组分的光学性质，对原始激光雷达数据，作距离校正及噪声去除，得到服从以下方程的信号d：其中，z表示深度；为海水分子的180度体散射系数；k
dw
为海水分子的漫射衰减系数；与k
dp
分别为其余海水组分的180度体散射系数及漫射衰减系数。3.根据权利要求1所述的基于不稳定性抑制的海洋激光雷达前向迭代反演方法，其特征在于，步骤s1中，边界条件获取具体为：通过原位测量或水色遥感来测量边界条件4.根据权利要求1所述的基于不稳定性抑制的海洋激光雷达前向迭代反演方法，其特征在于，步骤s2的具体过程为：(2.a)定义激光雷达比s
p
的初始范围为
(2.b)令(2.c)以作为初值，将当前的s
p
值及信号d代入前向fernald反演迭代式，求得长度为n的反演廓线β
π
(n)；(2.d)判断β
π
(n)中是否存在若判断结果为真，则执行(2.f)；若判断结果为假，则执行(2.e)；(2.e)判断β
π
(n)中是否存在若判断结果为真，则执行(2.g)；若判断结果为假，则执行(2.h)；(2.f)令返回(2.b)循环运行；(2.g)令返回(2.b)循环运行；(2.h)结束s2，执行s3。5.根据权利要求3所述的基于不稳定性抑制的海洋激光雷达前向迭代反演方法，其特征在于，前向fernald反演迭代式为：式中，δz为激光雷达的空间分辨率，其中s
w
为纯海水分子的消光-散射比，s
p
为其他海水组分的消光-散射比。6.根据权利要求1所述的基于不稳定性抑制的海洋激光雷达前向迭代反演方法，其特征在于，步骤s3中，目标函数f(s
p
)的计算方法为：以为初值，将函数参数s
p
及信号d代入前向fernald反演迭代式，求得长度为n的反演廓线β
π
(n)，返回值其中为β
π
廓线的中位值。

技术总结
本发明公开了一种基于不稳定性抑制的海洋激光雷达前向迭代反演方法，包括：S1，对采集的原始激光雷达数据作预处理，得到长度为N的离散信号D，获取与D(0)深度位置相对应的边界条件S2，通过检测物理意义错误，缩小激光雷达比S


技术研发人员：周雨迪 胡恩杰 高宇斌 朱小安 赵泓楷 刘东
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.07.13
技术公布日：2022/11/22