【技术实现步骤摘要】
基于声光联合传感的海洋遥感测深方法及装置
本专利技术涉及海洋遥感测距
和激光多普勒干涉
，具体为一种在空中利用高功率脉冲激光激发水下声波的基于声光联合传感的海洋遥感测深方法及装置。
技术介绍
目前，包括单/多波束回声测深技术、侧扫声呐技术等在内的船载或拖拽声呐探测方法是海洋测绘的主要技术手段。但它们都需要耗费大量的人力、物力、时间和金钱，其测量覆盖面积小、现势性差。测量船也不能进入有争议的海区，这些原因使得传统的船载声呐测深技术在应用上受到限制。为了克服船载声呐测深技术在探测灵活度上的不足，上世纪60年代以来，国外研究人员提出了各种遥感探测方法，例如光学遥感测深技术、机载蓝绿激光雷达测深技术、合成孔径微波雷达(SAR)测深技术等。但无论是微波还是激光，它们在水中的衰减极大。因此，这类利用电磁波的遥感探测技术在探测深度上都受到了很大限制，以机载蓝绿激光雷达探测技术为例，其最大可测深度仅为50m，它一般仅用于浅海区域的水深探测中。本世纪初开始，国内外学者逐渐开始尝试将激光与声这两种信息传感载体结合起来...
【技术保护点】
1.一种基于声光联合传感的海洋遥感测深方法，其特征在于，所述方法结合调频连续波激光致声技术、激光多普勒干涉技术和调频连续波测距技术，将声传感手段和光传感手段联合进行海洋深度探测；所述方法包括如下步骤：/n(1)通过所述调频连续波激光致声技术，利用重频调制脉冲激光器输出重频调制脉冲激光束，所述重频调制脉冲激光束垂直入射到被探测海域的水面，在水下激发出调频连续声波，同时在水面激发出同频变化的水表面声波，所述水表面声波包括所述重频调制脉冲激光束在水面激发的第一水表面声波和所述调频连续声波经海底介质后对水表面激发的第二水表面声波；/n(2)通过所述激光多普勒干涉技术，利用连续稳频激...
【技术特征摘要】
1.一种基于声光联合传感的海洋遥感测深方法，其特征在于，所述方法结合调频连续波激光致声技术、激光多普勒干涉技术和调频连续波测距技术，将声传感手段和光传感手段联合进行海洋深度探测；所述方法包括如下步骤：
(1)通过所述调频连续波激光致声技术，利用重频调制脉冲激光器输出重频调制脉冲激光束，所述重频调制脉冲激光束垂直入射到被探测海域的水面，在水下激发出调频连续声波，同时在水面激发出同频变化的水表面声波，所述水表面声波包括所述重频调制脉冲激光束在水面激发的第一水表面声波和所述调频连续声波经海底介质后对水表面激发的第二水表面声波；
(2)通过所述激光多普勒干涉技术，利用连续稳频激光器输出连续激光束，所述连续激光束聚焦到被探测海域的水面，由散射光接收耦合装置接收形成多普勒干涉信号，再通过相位生成载波调制解调方法解调出水表面声波；
(3)通过所述调频连续波测距技术，利用分数阶傅里叶变换对所述水表面波进行时延参数估计，以及根据估计得到的时延及水中声速计算得到被测海域的水深。
2.根据权利要求1所述的基于声光联合传感的海洋遥感测深方法，其特征在于，所述步骤(1)，包括如下步骤：
在空基平台上使用重频调制脉冲激光器输出重频调制脉冲激光束，所述重频调制脉冲激光束经扩束镜和金镜后被聚焦透镜聚焦到被测海域水表面；
根据激光致声原理，所述重频调制脉冲激光束在水中激发出调频连续声波，该调频连续声波的主频与所述重频调制脉冲激光束的重频一致，称为调频激光声；
同时，当所述重频调制脉冲激光束作用于水表面时，产生的机械扰动激发与所述调频连续声波同频变化的第一水表面声波；
所述调频连续声波经海底介质反射后回到水面，所述调频连续声波激发出与所述调频连续声波同频变化的第二水表面声波。
3.根据权利要求2所述的基于声光联合传感的海洋遥感测深方法，其特征在于，所述使用重频调制脉冲激光器输出重频调制脉冲激光束，包括使用信号发生器输出的线性扫频信号作为所述重频调制脉冲激光器重复频率的调制源，对重频调制脉冲激光器进行重复频率线性调制。
4.根据权利要求2所述的基于声光联合传感的海洋遥感测深方法，其特征在于，所述步骤(2)包括如下步骤：
在空基平台上使用连续稳频激光器发出一束稳频的相干激光束，以聚焦的方式入射到被探测海域的水表面；
所述相干激光束探测到重频调制脉冲激光束扰动产生的第一水表面声波以及水下调频连续声波激励的第二水表面声波，所述相关激光束的相位受到了第一水表面声波和第二水表面声波的调制；
所述相干激光束由水面散射，经过散射光接收耦合装置接收返回光纤激光多普勒干涉测量组件；
返回的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张烈山，张启元，刘璞，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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