机载激光测深系统接收FOV优化研究

"该研究基于‘多次前向、单次后向散射’的激光测深回波信号数学模型，探讨了机载激光海洋测深系统接收FOV(视场角)对回波信号强度及测深性能的影响。通过分析不同海水深度下FOV损失因子与接收器FOV的关系，以及晴空条件下的辨别力指数D与接收器FOV的关联，确定了不同最大探测水深下的最优FOV设置。这些研究结果为优化机载激光测深系统设计和开发新型系统提供了理论支持。关键词包括激光技术、机载激光测深、回波信号、辨别力指数D和FOV。" 激光技术在海洋测深中的应用是科技进步的重要体现，机载激光测深系统利用激光的高精度和高速度特性，能够快速准确地测量海洋的深度。本研究的核心在于接收FOV的选择和优化。FOV决定了系统能够接收到的回波信号范围，过大或过小都可能影响到测深的精度和效率。"多次前向、单次后向散射"的模型考虑了激光在海水中传播时的复杂散射过程，更真实地模拟了实际环境中的信号传播。 当接收器的FOV过大时，可能会引入更多的背景噪声，降低信号质量；而FOV过小时，可能无法捕捉到足够的回波信号，限制了探测距离。因此，研究FOV损失因子与接收器FOV之间的关系至关重要。通过分析不同海水深度下的这种关系，可以理解在各种条件下如何调整FOV以减少信号损失。 辨别力指数D是评估激光测深系统性能的关键参数，它反映了系统区分不同深度的能力。在晴空条件下，D指数与接收器FOV的关系揭示了FOV选择对系统辨别能力的影响。通过研究这种关系，可以找到在特定最大探测水深下使D指数最大化的理想FOV值，从而实现最佳的测深效果。 这项工作为机载激光测深系统的设计和改进提供了理论指导，有助于提高测量的准确性和可靠性。通过优化接收FOV，可以提升系统在复杂海洋环境下的工作性能，对于海洋测绘、环境保护、海洋科学研究以及军事应用等方面具有深远意义。未来的研究可能会进一步探讨其他因素如海水浑浊度、气候条件等对FOV选择的影响，以完善激光测深技术。