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龙图腾网获悉北京理工大学长三角研究院(嘉兴);北京理工大学申请的专利一种单光子激光雷达水平方向气溶胶消光系数反演方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116359947B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310322591.3，技术领域涉及：G01S17/95；该发明授权一种单光子激光雷达水平方向气溶胶消光系数反演方法是由胡纯;屈天驰;李中翔;郑德智设计研发完成，并于2023-03-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种单光子激光雷达水平方向气溶胶消光系数反演方法在说明书摘要公布了：本发明公开的一种单光子激光雷达水平方向气溶胶消光系数反演方法，属于大气监测技术领域。本发明实现方法为：获取水平方向的气溶胶回波信号数据，对原始信号进行背景去噪、几何重叠因子修正、距离平方修正和平滑处理；在最大探测距离附近设置初始参考点，并结合差分比较与小波变化对处理后的气溶胶回波信号数据进行突变区间定位；在相邻突变区间之间重新选取新参考点，使用Collis—Fernald迭代算法求得新参考点附近的消光系数边界值稳定解；将得到的初始参考点和初始参考点处消光系数边界值代入Fernald后向积分公式，反演得到初始参考点直至探测路径起点之间距离上的气溶胶消光系数值。本发明能够提高消光系数反演的精度和可靠性。

本发明授权一种单光子激光雷达水平方向气溶胶消光系数反演方法在权利要求书中公布了：1.一种单光子激光雷达水平方向气溶胶消光系数反演方法，其特征在于：包括以下步骤， 步骤一：在气溶胶待测区域依托水平云台架设搭建单光子激光雷达，通过单光子激光雷达对水平方向上的气溶胶进行探测，获取水平方向的气溶胶回波信号数据，使用单光子激光雷达以提高在复杂恶劣环境下的探测范围和探测精度； 所述复杂恶劣环境包括雨雾天气、雪天、霾天、沙尘暴和强光照射； 步骤二：对步骤一中得到的水平方向气溶胶回波信号数据进行背景去噪、几何重叠因子修正、距离平方修正和平滑处理； 步骤三：在单光子激光雷达的最大探测距离附近设置初始参考点，由于受距离制约，最大探测距离附近几乎没有光子返回，可以将最大距离附近的大气看做为气溶胶颗粒含量很少的洁净大气且均匀分布，以便于使用Collis法确定初始参考点处消光系数边界值； 步骤四：由于探测路径上气溶胶分布不均匀，导致气溶胶回波信号数据存在突变区间，从而影响后续路径上气溶胶消光系数的反演精度，通过差分比较法确定回波信号数据中的突变区间，得到回波信号数据突变区间的突变起点rbps1与突变终点rbpe1；针对相同的回波信号数据，通过小波变化法求得突变区间的突变起点rbps2与突变终点rbpe2； 步骤五：利用步骤四中确定的突变区间，对气溶胶回波信号数据在相邻突变区间内确定新的参考点，使用Collis—Fernald迭代算法新参考点处的消光系数边界值稳定解； 由于相邻突变区间之间气溶胶回波信号数据相对平坦，相邻突变区间之间气溶胶回波信号数据可以等效为均匀分布，从而通过步骤三中的Collis法确定新参考点处的消光系数边界值σ； 将获得的新参考点处的消光系数边界值σ代入Fernald后向积分公式中求得相邻突变区间距离内的消光系数平均值σmean，然后判断σ与σmean的大小；若新参考点处消光系数边界值σ大于该段距离内的消光系数平均值σmean，将σmean作为消光系数边界值，继续代入Fernald后向积分公式中迭代；若新参考点处消光系数边界值σ小于该段距离内的消光系数平均值σmean则停止迭代，将σmean作为最终的新参考点处消光系数边界值； 步骤六：将步骤三中得到的初始参考点和初始参考点处消光系数边界值代入Fernald后向积分公式，反演得到初始参考点直至探测路径起点之间距离上的气溶胶消光系数值； 步骤七：待完成首次后向积分之后，判断初始参考点后有无突变区间，若有突变区间，则将步骤五中相邻突变区间之间的首个新参考点作为起始点，将新参考点处的消光系数边界值再代入Fernald后向积分公式中，反演得到新参考点后续路径直至探测路径起点上的消光系数，再进行判断并重复上述流程直至没有突变区间；以此重复操作减少突变区间对气溶胶消光系数反演的误差，从而提高对水平方向气溶胶消光系数反演的探测精度和可靠性； 步骤八：将步骤六中得到的初始气溶胶消光系数数据与步骤七中得到的新气溶胶消光系数数据进行拼接覆盖，直至完成拼接覆盖； 步骤九：通过步骤八得到单光子激光雷达水平探测方向上的一维气溶胶消光系数值，根据激光雷达扫描速度和角度，将一维气溶胶消光系数值转化为二维气溶胶消光系数廓线，即实现对水平方向气溶胶消光系数反演。

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