ICESat-2/ATLAS系统首次采用微脉冲多波束光子计数激光雷达技术,其在探测方式、数据处理方法、应用的广度和深度等方面与ICESat-1/GLAS存在明显差异。首先介绍了ICESat-2及ATLAS的性能指标、数据特点和产品信息,详细分析了光子点云去噪和分类两个关键技术,以及各算法的适应性及难点,总结了ICESat-2数据在冰盖和海冰高程测量及其变化监测、地面高程提取、森林高度提取和生物量估算、湖泊水位和蓄水量变化监测等方面的应用,最后展望了光子数据处理和应用的发展趋势和前景。
沙尘气溶胶与云相互作用是全球气候变化研究的主要内容。我国西北地区沙尘气溶胶丰富、降水稀少，与云相互作用更为显著，是开展相关研究的天然实验室。本项目拟凭借兰州大学半干旱气候与环境观测站（SACOL）现有的云雷达、多波段拉曼偏振激光雷达及微波辐射计等先进主被动遥感仪器的独特优势，设计一套合理的沙尘气溶胶与云相互作用集成观测研究方案；重点开展该地区沙尘气溶胶、云及大气温湿廓线的长期连续野外综合观测试验；建立该地区沙尘气溶胶、云和大气温湿廓线实时同步的第一手观测资料集；发展一套沙尘气溶胶微物理特性的激光雷达反演算法；在充分理解其物理特性垂直分布特征的基础上，结合云宏观动力和微物理过程，深入揭示该地区沙尘气溶胶与云的相互作用机理。项目的完成，将进一步加深理解沙尘气溶胶在该地区云发展过程中的重要性，为今后评估沙尘气溶胶间接和半直接辐射效应及气候影响，提供宝贵观测资料及理论依据。
2014-01研究了月球探测器不设悬停阶段的精确软着陆运动中实时目标着陆点的自主选定方法.其过程包括着陆器运动补偿、数字高程图(DEM)的生成、障碍识别和最优安全着陆点搜索4个步骤.采用LIDAR敏感器,由经过运动补偿得到的斜距数据生成DEM,给出一种月面地形坡度和粗糙度的定义,根据安全着陆区的判据进行障碍识别,最后设计中心螺旋式搜索方法对探测器最优安全着陆点进行搜索选定.通过仿真验证了本文方法的有效性和优越性.
针对月球探测车位置与姿态的准确估计问题,提出了一种基于RBPF粒子滤波的月球车SLAM方法。该方法基于高速激光雷达对环境地貌的观测,通过激光测距值与所建栅格地图之间的匹配实现。鉴于车体的位置估计仍难以彻底消除累积误差,提出了对于月球车平动速度的估计方法,并通过仿真实验验证了该速度估计方法的正确性。为提高粒子滤波的实时性能,提出所有粒子共同维护一幅地图的处理方法,实验表明该方法在明显提高SLAM实时性的同时,并未对滤波效果产生明显影响。
