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基于ICCD的机载海洋荧光激光雷达模拟研究
基于ICCD的机载海洋荧光激光雷达模拟研究
摘要：海洋荧光激光雷达是一种重要的海洋观测仪器，可以用于研究海洋生态环境、水质监测、浮游动植物等海洋现象。本文基于ICCD（IntensifiedCharge-CoupledDevice）技术，对机载海洋荧光激光雷达进行了模拟研究。研究中，首先对ICCD的原理及特点进行了介绍，然后通过数值模拟，分析了ICCD在海洋荧光信号探测中的应用情况。模拟结果表明，ICCD技术对于海洋荧光信号的探测具有较高的灵敏度和分辨率，能够实现更精确的海洋观测。
关键词：ICCD；机载海洋荧光激光雷达；模拟研究
1.引言
海洋荧光激光雷达是一种利用激光光源激发海洋中物质的荧光信号来进行海洋环境观测的仪器。海洋荧光信号可以反映海洋中的浮游植物、有机污染物等物质的分布情况，对于海洋生态环境研究和水质监测具有重要意义。机载海洋荧光激光雷达能够快速、高效地对大面积海洋进行观测，成为海洋监测领域的重要手段。
2.ICCD技术原理及特点
ICCD是一种应用于低光强条件下的图像增强技术。其主要组成部分包括光电二极管阵列、荧光屏、增强脉冲发生器和电子增益器。ICCD的原理是通过增强器将光电二极管阵列中的光信号放大，并将荧光屏上的荧光图像转化为电荷图像。ICCD具有灵敏度高、信噪比好、时间响应快等优点，适用于低光强条件下的图像增强。
3.机载海洋荧光激光雷达的模拟研究方法
为了研究ICCD在机载海洋荧光激光雷达中的应用情况，本文采用数值模拟的方法进行研究。首先，建立了机载激光雷达的模拟平台，包括光源、光路系统、ICCD以及信号处理与分析模块。然后，通过改变光源的参数和ICCD的增益等参数，模拟不同条件下机载海洋荧光激光雷达对荧光信号的探测效果。最后，对结果进行分析和比较，评估ICCD在机载海洋荧光激光雷达中的性能。
4.模拟结果与分析
通过模拟研究，我们发现ICCD技术对于海洋荧光信号的探测具有较高的灵敏度和分辨率。在不同光源条件下，ICCD能够快速捕获海洋荧光信号，并将其转化为电荷图像。随着ICCD增益的增加，荧光信号的强度和分辨率也得到了提高。同时，我们还模拟了不同浓度的浮游植物测量结果，发现ICCD可以对不同浓度的浮游植物进行准确的区分和测量。
5.结论
本文基于ICCD技术，对机载海洋荧光激光雷达进行了模拟研究。通过数值模拟，我们发现ICCD技术在海洋荧光信号探测中具有较高的灵敏度和分辨率，能够快速、准确地捕获海洋中的荧光信号。这为机载海洋荧光激光雷达的应用提供了理论支持，也为进一步深入研究海洋生态环境和水质监测提供了重要的参考。
参考文献：
[1]刘健,张明明,韩芳,等.基于激光雷达的机载海洋荧光成像技术[J].遥感技术与应用,2018,33(01):177-182.
[2]吴景巍,孙娜,翟林红,等.机载激光雷达与传统激光雷达相结合的海洋测量方法[J].光子学报,2019,48(12).