一种蓝绿激光穿透海面的快速分析方法

摘要： 快速估算蓝绿激光通过波动海面时的传输特性（如折射角和透射率），对于修正机载激光雷达（LiDAR）作业参数、探测深度及反探测预警至关重要。然而复杂环境因素（如风浪）会改变海面几何形态，显著影响蓝绿激光传输特性的快速获取。针对该问题，本文提出一种快速分析方法，可基于不同风向风速驱动的波动海面，快速计算蓝绿激光透射率与折射角。该方法通过建立风驱三维海浪模型描述随时间变化的波面空间分布，结合提出的网格划分方法分析扫描激光光斑的传播路径，进而利用并行计算快速获取光路透射率与折射角。仿真结果表明：相比传统序贯计算解析方法，本方法可降低70%的时间消耗。本文给出了不同风况下波动海面透射率与折射角的统计规律，可为复杂环境下机载激光雷达传输特性的快速计算提供基础依据。