[發明專利]一種水下光子位置的誤差修正方法及裝置

有效

• 申請號: 202010626205.6
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111522019B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 樂源;諶一夫;王力哲;吳春明
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01S17/42
• 分類號: G01S17/42;G01S7/48;G01C5/00
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 徐蘇明

1.一種水下光子位置的誤差修正方法，其特征在于，包括：

獲取水下光子的沿軌距離和高程；

根據所述沿軌距離和所述高程構建二維點集；

獲取所述水下光子的距離校正值；

根據所述距離校正值修正所述二維點集的誤差；

其中，所述獲取水下光子的沿軌距離和高程包括：獲取高程切片內光子數量的統計特征，確定中心高程和平均水面高程；

其中，所述獲取高程切片內光子數量的統計特征，確定中心高程和平均水面高程，包括：

以原始點云數據的沿軌距離和光子高程構建二維點集

；

其中表示所述原始點云數據中每一個光子的沿軌距離，表示所述原始點云數據中每一個光子的高程，表示所述原始點云數據包含的光子數量；

以為高程方向作為切片間隔，將所述原始點云數據在高程方向切分為個切片單元：

；

確定高程切片的中心高程：；

根據所述中心高程確定平均水面高程。

2.根據權利要求1所述的水下光子位置的誤差修正方法，其特征在于，所述根據所述沿軌距離和所述高程構建二維點集，包括：

以所述水下光子的沿軌距離和光子高程構建二維點集：；

其中為每一個所述水下光子的沿軌距離，為所述中心高程，為所述水下光子的數量。

3.根據權利要求1所述的水下光子位置的誤差修正方法，其特征在于，所述獲取所述水下光子的距離校正值，包括：根據所述中心高程和所述平均水面高程確定所述距離校正值。

4.根據權利要求3所述的水下光子位置的誤差修正方法，其特征在于，所述根據中心高程和所述平均水面高程確定所述距離校正值，包括：

根據所述中心高程和所述平均水面高程確定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA：

根據光子的入射角、大氣折射率以及水體折射率確定折射角：

；

其中，表示大氣折射率，表示水體折射率；

確定光子校正前的水下斜距OB和校正后的斜距OA的第一公式，所述第一公式包括：

；

其中，和分別為光子在空氣和水體中的傳輸速度，t表示光子在水體中的傳輸時間；

根據所述第一公式確定第二公式以確定所述光子校正前的水下斜距OB和所述校正后的斜距OA，所述第二公式包括：

。

5.根據權利要求4所述的水下光子位置的誤差修正方法，其特征在于，所述根據中心高程和平均水面高程確定所述距離校正值，還包括：

根據所述水下光子在水中傳播的光路確定第三公式：

；

以及第四公式：

；

其中，γ表示OB與AB之間的夾角，AB表示未校正的光子和校正的光子之間的距離；

根據所述第二公式，所述第三公式和所述第四公式確定校正角：

；

根據所述校正角和第五公式確定所述距離校正值，所述第五公式包括：

；

其中，表示每個水下光子在Y方向的距離校正值，表示每個水下光子在Z方向的距離校正值。

6.根據權利要求5所述的水下光子位置的誤差修正方法，其特征在于，所述根據所述距離校正值修正所述二維點集的誤差，包括：根據所述距離校正值對所述二維點集內未校正的光子的位置進行修正，得到校正的光子的位置以修正所述二維點集的誤差。

7.一種水下光子位置的誤差修正裝置，其特征在于，包括存儲器和處理器：

所述存儲器，用于存儲計算機程序；

所述處理器，用于當執行所述計算機程序時，實現如權利要求1至6任一項所述的水下光子位置的誤差修正方法。

8.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述存儲介質上存儲有計算機程序，當所述計算機程序被處理器執行時，實現如權利要求1至6任一項所述的水下光子位置的誤差修正方法。