激光雷达系统数据处理技术研究

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激光雷达测量大气气溶胶的数据处理研究

作者：赵云珊 陈鹏举 杨昭 李强

来源：《科技视界》2012年第29期

【摘 要】论文介绍了激光雷达探测大气云和气溶胶的原理及探测系统，主要对探测云和气溶胶的激光雷达数据处理方法进行了较为详细地研究，介绍了云和气溶胶的消光系数及衰减的后向散射系数的反演方法等，并给出了相应的处理结果。

【关键词】激光雷达；气溶胶；大气探测

Analysis of Dada Processing for Atmospheric Detection Lidar

ZHAO Yun-shan CHEN Peng-ju YANG Zhao LI Qiang

（Department Of Physics and Electronics Lianyungang Teachers College， Lianyungang Jiang

Su， 222006）

【Abstract】The measured principle of detecting cloud and aerosol Lidar is discribed. The

analysis on data processing of cloud and aerosol is researched and the inversion method of extinction

coefficient and backscatter coefficient is produced. A example of 24-h continuous observation in

gived in detail.

【Key words】Lidar；Aerosol；Atmospheric detection

0 引言

激光雷达数据采集与处理流程

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1. 激光雷达系统设置 选择合适的激光雷达传感器，根据应用需求确定其参数，如测量范围、分辨率、精度等。

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机载三维激光点云数据处理技术研究

作者：孙兴华 邹娟茹

来源：《科技资讯》2015年第14期

摘 要：该文以机载LIDAR点云数据处理为研究对象，首先分析了LIDAR数据的特点和数据处理思路，进而分析了LIDAR点云数据存储和检索策略，在此基础上，作者探讨了基于规则格网重采样生成DSM的方法和思路，全文是作者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

关键词：机载 LIDAR 点云 数据 DSM

中图分类号：P228 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0001-02

1 LIDAR数据处理概述

1.1 LIDAR数据的特点

从严格意义上讲，航空激光雷达系统获取的数据包括位置、方位/角度、距离、时间、强度等飞行过程中得到的各种信息。而实际应用中，人们接触和使用的是与具体时间及发射信号波长一一对应的点坐标及对应的强度等。作为一种非成像技术，航空激光雷达数据在内容、形式等方面具有很多自身的特点。

（1）从内容上讲，航空激光雷达数据是分布于对象表面的一系列三维点坐标。值得注意的是，多次回波数据得到的点坐标可能对应着不同的表面，首、末次信号分别对应树冠和地面，这种特性在某些场合可以发挥重要作用。例如，在相邻扫描带上植被或其它具有不规则形状的物体可能会具有不同的高度，若用它们进行匹配可能会产生粗差，使用末次回波信号就可以避免匹配过程中不可预测的粗差问题。与记录反射/发射能量的强度数据相比，航空激光雷达数据在提取空间信息上更加便捷。 （2）激光雷达数据在形式上呈离散分布。这里“离散”是指数据点的位置、间隔等在三维空间中的不规则分布，即数据分布无规律性。（3）数据形式的另一个特点是扫描带中数据分布不均匀——不同位置的点云密度不同，造成这种情况的主要原因是激光扫描仪所采用的扫描方式。激光扫描仪所采用的扫描方式有圆锥扫描，线扫描和光纤扫描。不考虑地形起伏的影响，在圆锥扫描方式中，扫描带两侧数据密度大，中间部分稀；线扫描方式的情况类似；在光纤扫描方式中，扫描线方向上的数据密度大于垂直扫描线方向上的。其他原因还包括飞行速度、扫描仪与地形/地物的相对位置/方向及航高等。例如，对建筑物的倾斜屋顶而言，朝向扫描仪方向的屋顶会比背向扫描仪方向的屋顶反射更多的信号，在数据密度较大时两个屋顶平面上数据密度就会表现出差异。（4）尽管目标点的三维坐标是航空激光雷达的主要数据形式，但其数据类型并不局限于此。强度信号是另一个有用的信息源，它龙源期刊网

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并行处理技术在雷达数据处理中的应用研究

作者：朱海涛 倪世道

来源：《计算技术与自动化》2013年第02期

摘要：为了解决雷达数据处理系统数据量日益增大，计算能力逐渐不足的问题，提出两种并行处理方法。第一种方法是对数据处理各步骤中的循环采用多个线程并行处理，属于细粒度并行；第二种方法是根据雷达数据的局部性特征，把雷达探测空域按照径向距离划分成多个部分，由多个子任务并行处理，属于粗粒度并行。实验结果显示，4线程细粒度并行雷达数据处理架构性能是原来的3倍，4任务粗粒度并行架构性能是原来的5倍，证明并行处理技术在雷达数据处理中的有效性，并且任务级的粗粒度并行架构更适合雷达数据处理。

关键词：雷达数据处理；线程级并行；任务级并行；数据局部性

中图分类号：TP301.6 文献标识码：A

1引言

未来战争中的电磁环境将异常复杂，雷达会受到各种形式的欺骗和干扰，产生大量的杂波，并且需要检测的目标日益增多，目标的运动速度越来越快，目标的机动性也越来越灵活[1-2]。上述情况的出现将会大大增加雷达数据处理的运算量，而雷达数据处理系统作为一个实时系统，必须在规定的时间内计算出结果，这对数据处理的计算能力提出了很高的要求。

并行处理技术是提高计算速度最有效的技术之一，通过把求解问题分解为多个可以并行运算的子问题，在多个处理器上同时求解，从而降低解决时间。目前，并行处理已广泛的应用于石油勘探、气象预报、核武器模拟等对计算能力有迫切需求的领域[3]，并且在雷达仿真系统、雷达信号处理、多传感器数据融合等方向也有应用[4-6]。

本文将对并行处理技术在雷达数据处理中的应用进行研究，探索并行雷达数据处理设计方法，解决雷达系统中面临的计算能力不足问题。

2并行处理相关工作

2.1并行计算机系统