优化差分光柱像运动激光雷达的方法

摘要

本发明公开了一种优化差分光柱像运动激光雷达的方法，本发明通过小口径准直发射激光束能够同时兼顾不同高度激光束在焦平面成像的横向尺寸大小，降低了不同高度激光束成像尺寸变化对大气相干长度测量精度的影响；通过在以正方形布局的四个子孔径前安装楔角方向与系统平面垂直的两组楔镜，实现了差分光柱像运动雷达能够根据DIM原理分别利用与子孔径连线平行和垂直两个方向的波前平均倾斜信息测量大气相干长度，解决了现有差分光柱像运动雷达单一利用连线方向的波前平均倾斜信息测量大气相干长度的问题；子孔径两两间距在一般湍流条件下大于湍流的相干尺度，四个孔径能够同时得到两组统计独立的大气相干长度廓线，将两组廓线进行平均能够提高廓线的数据质量。

主权项

一种优化差分光柱像运动激光雷达的方法，其特征在于：包括有激光器、扩束镜、凸透镜和接收望远镜，所述的激光器发射激光依次经过扩束镜和凸透镜后被接收望远镜接收，在所述的接收望远镜的主镜前侧设有遮拦，在遮拦上设有四个子孔径，所述的四个子孔径的中心为正方形的四个点，正方形的一条对角线与激光器发射和接收望远镜所在的系统竖直平面平行，另外一条对角线与所述的系统竖直平面垂直，在所述的四个子孔径前侧安装两种楔角大小的楔镜，四个楔镜的楔角方向均与系统竖直平面垂直，其中位于对角线两端的一对楔镜楔角夹角为180度，楔角方向相同的两块楔镜其楔角大小不同；根据四个子孔径连线方向与系统竖直平面的平行或垂直的夹角方式选择统计光束成像间距的分组方式，激光束经过与系统竖直平面平行的两个子孔径成像为一组，根据该组成像的间距来探测垂直于子孔径连线方向上的波前平均倾斜，光束经过与系统竖直平面垂直的两个子孔径成像为一组，用来探测平行于子孔径连线方向上的波前平均倾斜；在两个正交方向上探测不同高度激光束经过大气后的波前平均倾斜，能够同时得到两组大气相干长度廓线，按照正方形布局的四个子孔径两两中心间距在湍流强度下大于湍流的相干尺寸，同时获取的两组大气相干长度廓线统计独立；将统计独立的两组廓线进行平均以提高数据质量。