一种气溶胶激光雷达标校方法、装置、电子设备和介质与流程

1.本公开涉及气象探测技术领域，具体涉及一种气溶胶激光雷达标校方法、装置、电子设备和介质。


背景技术：

2.气溶胶激光雷达可以测定大气气溶胶、细微颗粒的空间分布，在气象、环保等领域应用越来越广泛，对气溶胶激光雷达进行标校以获得精确的气象数据也越发重要。然而现有技术中通常是输出具有假设激光雷达比的激光雷达方程以完成标校，使得气溶胶激光雷达因标校不准，导致探测的数据精度低，偏差大。


技术实现要素：

3.为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种气溶胶激光雷达标校方法、装置、电子设备和介质。
4.第一方面，本公开实施例中提供了一种气溶胶激光雷达标校方法。
5.具体的，所述气溶胶激光雷达标校方法，包括：
6.获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；
7.获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数，其中，所述预设位置是所述待标校激光雷达与两台所述激光雷达发射的激光信号的交点；
8.提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内；
9.若是，则输出所述激光雷达方程；
10.若否，则通过调整所述激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，输出所述更新后的激光雷达方程，其中，所述更新后的激光雷达方程计算得到的更新后的第二消光系数与所述第一消光系数之间的误差在所述预设阈值范围内。
11.可选的，所述获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线，包括：
12.两台激光雷达计为雷达a和雷达b，雷达a位于第一端，雷达b位于第二端；
13.对于雷达a，设定第二端的消光系数初值，并基于雷达a的距离校准信号计算得到初始的第一消光系数廓线，对于雷达b，设定第一端的消光系数初值，并基于雷达b的距离校准信号计算得到初始的第二消光系数廓线，若所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；否则，
14.将所述第一消光系数廓线上所述第一端的位置处的消光系数作为所述第一端的消光系数初值的迭代值，将所述第二消光系数廓线上所述第二端的位置处的消光系数作为所述第二端的消光系数初值的迭代值，重复计算所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓
线的步骤，直至所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，输出任意一条消光系数廓线。
15.可选的，所述第一预设条件为：
16.分别计算两条所述消光系数廓线的消光系数和；
17.判断两个所述消光系数和之间的误差是否在所述预设阈值范围内。
18.可选的，采用collis斜率法计算得到所述消光系数初值；和/或
19.采用klett算法计算得到所述第一消光系数廓线以及第二消光系数廓线。
20.可选的，采用fernald解法求解所述激光雷达方程和所述更新后的激光雷达方程，得到所述第二消光系数和所述更新后的第二消光系数。
21.可选的，两台所述激光雷达位于同一高度；或
22.两台所述激光雷达对射的激光光束平行；或
23.两台所述激光雷达对射的激光光束之间的夹角小于等于10度。
24.第二方面，本公开实施例中提供了一种气溶胶激光雷达标校装置。
25.具体的，所述气溶胶激光雷达标校装置，包括：
26.消光系数廓线计算模块，被配置为获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；
27.第二消光系数计算模块，被配置为获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数，其中，所述预设位置是所述待标校激光雷达与两台所述激光雷达发射的激光信号的交点；
28.判断模块，被配置为提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内；
29.输出模块，被配置为若是，则输出所述激光雷达方程；
30.更新模块，被配置为若否，则通过调整所述激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，输出所述更新后的激光雷达方程，其中，所述更新后的激光雷达方程计算得到的更新后的第二消光系数与所述第一消光系数之间的误差在所述预设阈值范围内。
31.可选的，所述消光系数廓线计算模块，包括：
32.标记单元，被配置为将两台激光雷达计为雷达a和雷达b，雷达a位于第一端，雷达b位于第二端；
33.消光系数廓线输出单元，被配置为对于雷达a，设定第二端的消光系数初值，并基于雷达a的距离校准信号计算得到初始的第一消光系数廓线，对于雷达b，设定第一端的消光系数初值，并基于雷达b的距离校准信号计算得到初始的第二消光系数廓线，若所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；否则，
34.迭代单元，被配置为将所述第一消光系数廓线上所述第一端的位置处的消光系数作为所述第一端的消光系数初值的迭代值，将所述第二消光系数廓线上所述第二端的位置处的消光系数作为所述第二端的消光系数初值的迭代值，重复计算所述第一消光系数廓
线、第二消光系数廓线的步骤，直至所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，输出任意一条消光系数廓线。
35.可选的，所述第一预设条件为：
36.分别计算两条所述消光系数廓线的消光系数和；
37.判断两个所述消光系数和之间的误差是否在所述预设阈值范围内。
38.可选的，采用collis斜率法计算得到所述消光系数初值；和/或
39.采用klett算法计算得到所述第一消光系数廓线以及第二消光系数廓线。
40.可选的，采用fernald解法求解所述激光雷达方程和所述更新后的激光雷达方程，得到所述第二消光系数和所述更新后的第二消光系数。
41.可选的，两台所述激光雷达位于同一高度；或
42.两台所述激光雷达对射的激光光束平行；或
43.两台所述激光雷达对射的激光光束之间的夹角小于等于10度。
44.第三方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如第一方面任一项所述的方法。
45.第四方面，本公开实施例中提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的方法。
46.根据本公开实施例提供的气溶胶激光雷达标校方法、装置、电子设备和介质，所述方法包括：获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数，其中，所述预设位置是所述待标校激光雷达与两台所述激光雷达发射的激光信号的交点；提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内；若是，则输出所述激光雷达方程；若否，则通过调整所述激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，输出所述更新后的激光雷达方程，其中，所述更新后的激光雷达方程计算得到的更新后的第二消光系数与所述第一消光系数之间的误差在所述预设阈值范围内。上述技术方案通过获取对射的两台激光雷达中满足第一预设条件的消光系数廓线，再获取待标校激光雷达在预设位置的第二消光系数，计算其与消光系数廓线上在预设位置的第一消光系数之间的误差，最后根据误差调整激光雷达方程中的激光雷达比，输出具有确定激光雷达比的激光雷达方程，使得对待标校激光雷达的标校更为准确，提高了待标校激光雷达探测数据的精度，降低了其探测数据偏差。
47.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
48.结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
49.图1示出根据本公开的实施例的气溶胶激光雷达标校方法的流程图。
50.图2示出根据本公开的实施例的气溶胶激光雷达标校方法的应用场景图。
51.图3示出根据本公开的实施例的气溶胶激光雷达标校方法中两条消光系数廓线的迭代过程图。
52.图4示出根据本公开的实施例的气溶胶激光雷达标校装置的结构框图。
53.图5示出根据本公开的实施例的电子设备的结构框图。
54.图6示出适于用来实现根据本公开实施例的方法的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
55.下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。
56.在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
57.另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
58.在本公开中，如涉及对用户信息或用户数据的获取操作或向他人展示用户信息或用户数据的操作，则所述操作均为经用户授权、确认，或由用户主动选择的操作。
59.气溶胶激光雷达可以测定大气气溶胶、细微颗粒的空间分布，在气象、环保等领域应用越来越广泛，对气溶胶激光雷达进行标校以获得精确的气象数据也越发重要。然而现有技术中通常是输出具有假设激光雷达比的激光雷达方程以完成标校，使得气溶胶激光雷达因标校不准，导致探测的数据精度低，偏差大。
60.图1示出根据本公开的实施例的气溶胶激光雷达标校方法的流程图。图2示出根据本公开的实施例的气溶胶激光雷达标校方法的应用场景图。图3示出根据本公开的实施例的气溶胶激光雷达标校方法中两条消光系数廓线的迭代过程图。
61.如图1所示，所述气溶胶激光雷达标校方法包括以下步骤s101-s105：
62.步骤s101：获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；
63.步骤s102：获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数，其中，所述预设位置是所述待标校激光雷达与两台所述激光雷达发射的激光信号的交点；
64.步骤s103：提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内；
65.步骤s104：若是，则输出所述激光雷达方程；
66.步骤s105：若否，则通过调整所述激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，输出所述更新后的激光雷达方程，其中，所述更新后的激光雷达方程计算得到的更新后的第二消光系数与所述第一消光系数之间的误差在所述预设阈值范围内。
67.本公开实施例提供的气溶胶激光雷达标校方法通过获取对射的两台激光雷达中满足第一预设条件的消光系数廓线，再获取待标校激光雷达在预设位置的第二消光系数，
计算其与消光系数廓线上在预设位置的第一消光系数之间的误差，最后根据误差调整激光雷达方程中的激光雷达比，输出具有确定激光雷达比的激光雷达方程，使得对待标校激光雷达的标校更为准确，提高了待标校激光雷达探测数据的精度，降低了其探测数据偏差。
68.根据本公开的实施例，本公开的步骤s101即获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线的步骤中，消光系数廓线的计算方法包括：
69.如图2所示，将两台激光雷达计为雷达a和雷达b，雷达a位于第一端，雷达b位于第二端，且雷达a和雷达b相对发射信号，对于雷达a和雷达b的具体位置，例如可以是雷达a和雷达b位于同一高度，或雷达a和雷达b对射的激光光束平行，或雷达a和雷达b对射的激光光束之间的夹角小于等于10度；
70.对于雷达a，设定第二端的消光系数初值，并基于雷达a的距离校准信号计算得到初始的第一消光系数廓线，对于雷达b，设定第一端的消光系数初值，并基于雷达b的距离校准信号计算得到初始的第二消光系数廓线，其中，可采用collis斜率法计算得到所述消光系数初值；和/或采用klett算法计算得到所述第一消光系数廓线以及第二消光系数廓线。
71.若所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；否则，将所述第一消光系数廓线上所述第一端的位置处的消光系数作为所述第一端的消光系数初值的迭代值，将所述第二消光系数廓线上所述第二端的位置处的消光系数作为所述第二端的消光系数初值的迭代值，重复计算所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线的步骤，直至所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，输出任意一条消光系数廓线。
72.其中，第一预设条件为：分别计算两条所述消光系数廓线的消光系数和；判断两个所述消光系数和之间的误差是否在所述预设阈值范围内。具体的，例如对于雷达a和雷达b，分别对雷达a和雷达b的消光系数廓线中的消光系数求和得到suma和sumb，然后判断suma和sumb之间的误差是否在预设阈值范围内，阈值范围可由本领域技术人员依照经验设定，本公开对此不作限制，例如可以是2％～10％，优选的，可以是5％，那么第一预设条件为即为：|suma-sumb|/sumb≤5％。
73.根据本公开的实施例，本公开的步骤s102即获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数，其中，所述预设位置是所述待标校激光雷达与两台所述激光雷达发射的激光信号的交点的步骤中，请继续参照图2，将待标校激光雷达记为雷达c，将预设位置即雷达c与雷达a和雷达b发射的激光信号的交点记为z点，获取雷达c在z点的光功率信号，将其输入激光雷达方程求解得到雷达c在z点的第二消光系数αc(z)。具体的，可采用fernald解法求解所述激光雷达方程得到所述第二消光系数。可以理解的是，本公开也可采用其他算法对激光雷达方程求解，本公开对此不作限制。
74.根据本公开的实施例，本公开的步骤s103即提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内的步骤中，例如输出雷达a的消光系数廓线，提取雷达a在z点处的消光系数αa(z)，雷达c在z点的消光系数为αc(z)，那么雷达a和雷达c在z点的误差σ的计算公式为：σ＝|αa(z)-αc(z)|/αa(z)。误差σ的预设阈值范围可由本领域技术人员依照
经验设定，本公开对此不作限制，例如可以是2％～10％，优选的，可以是5％。据此，判断所述误差是否在预设阈值范围内即为判断σ是否满足该条件：σ＜5％。
75.若是，则继续本公开的步骤s104即输出所述激光雷达方程，完成标校。
76.若否，则继续本公开的步骤s105即通过调整所述激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，输出所述更新后的激光雷达方程，其中，所述更新后的激光雷达方程计算得到的更新后的第二消光系数与所述第一消光系数之间的误差在所述预设阈值范围内。其中，可采用fernald解法求解所述更新后的激光雷达方程得到所述更新后的第二消光系数。可以理解的是，本公开也可采用其他算法对激光雷达方程求解，本公开对此不作限制。
77.请继续参照图2和图3，本公开的气溶胶激光雷达标校方法的具体步骤包括：
78.1.雷达a和雷达b相向发射激光，两者发射激光的方向平行或两者发射激光光束之间的夹角不超过10度。
79.2.雷达a和雷达b探测到的距离校准信号分别记为rcsa(z)和rcsb(z)。
80.3.1第一次：对于雷达a和雷达b，用斜率法对距离校准信号rcsa(z)和rcsb(z)求斜率，得到消光系数初值a0和b0，利用klett算法得到消光系数廓线。雷达a的消光系数廓线靠近a端处的消光系数值为b1。雷达b的消光系数廓线靠近b端处的消光系数值为a1。对雷达a和雷达b消光系数廓线中的消光系数分别求和得到suma和sumb，当|suma-sumb|/sumb》5％时，继续下一次计算；否则，输出雷达a的消光系数廓线αa。
81.3.2第二次：对于雷达a和雷达b，用消光系数a1和b1作为初值，利用klett算法得到迭代后的消光系数廓线。雷达a的消光系数廓线靠近a端处的消光系数值为b2。雷达b的消光系数廓线靠近b端处的消光系数值为a2。对雷达a和雷达b消光系数廓线中的消光系数继续分别求和得到为suma和sumb，当|suma-sumb|/sumb》5％时，继续下一次计算；否则，输出雷达a的消光系数廓线αa。
82.……
83.3.3第n次：对于雷达a和雷达b，用消光系数an-1和bn-1作为初值，利用klett算法得到消光系数廓线。雷达a的消光系数廓线靠近a端处的消光系数值为bn。雷达b的消光系数廓线靠近b端处的消光系数值为an。对雷达a和雷达b消光系数廓线中的消光系数分别求和得到为suma和sumb，计算得到|suma-sumb|/sumb＜5％，输出雷达a的消光系数廓线αa。
84.4.待标校雷达c的激光光束经过雷达a和雷达b之间时，在垂直方向或非垂直方向的交叉点(z)处测得光功率信号，通过fernald解法求解激光雷达方程，得到消光系数αc(z)。
85.5.提取雷达a消光系数廓线中在z点处的消光系数αa(z)，计算其与待标校雷达c在z点处消光系数αc(z)之间的误差，误差计算公式为：
86.σ＝|αa(z)-αc(z)|/αa(z)
87.6.若计算得到的σ《0.05，则完成对雷达c的标校，输出激光雷达方程；若σ≥0.05，则调整雷达c激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，使得σ《0.05，则完成对雷达c的标校，输出更新后的激光雷达方程。
88.图4示出根据本公开的实施例的气溶胶激光雷达标校装置的结构框图。其中，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。
89.如图4所示，所述气溶胶激光雷达标校装置400包括：
90.消光系数廓线计算模块410，被配置为获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；
91.第二消光系数计算模块420，被配置为获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数，其中，所述预设位置是所述待标校激光雷达与两台所述激光雷达发射的激光信号的交点；
92.判断模块430，被配置为提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内；
93.输出模块440，被配置为若是，则输出所述激光雷达方程；
94.更新模块450，被配置为若否，则通过调整所述激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，输出所述更新后的激光雷达方程，其中，所述更新后的激光雷达方程计算得到的更新后的第二消光系数与所述第一消光系数之间的误差在所述预设阈值范围内。
95.本公开实施例提供的气溶胶激光雷达标校装置，通过获取对射的两台激光雷达中满足第一预设条件的消光系数廓线，再获取待标校激光雷达在预设位置的第二消光系数，计算其与消光系数廓线上在预设位置的第一消光系数之间的误差，最后根据误差调整激光雷达方程中的激光雷达比，输出具有确定激光雷达比的激光雷达方程，使得对待标校激光雷达的标校更为准确，提高了待标校激光雷达探测数据的精度，降低了其探测数据偏差。
96.根据本公开的实施例，所述消光系数廓线计算模块410，包括：
97.标记单元，被配置为将两台激光雷达计为雷达a和雷达b，雷达a位于第一端，雷达b位于第二端；
98.消光系数廓线输出单元，被配置为对于雷达a，设定第二端的消光系数初值，并基于雷达a的距离校准信号计算得到初始的第一消光系数廓线，对于雷达b，设定第一端的消光系数初值，并基于雷达b的距离校准信号计算得到初始的第二消光系数廓线，若所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；否则，
99.迭代单元，被配置为将所述第一消光系数廓线上所述第一端的位置处的消光系数作为所述第一端的消光系数初值的迭代值，将所述第二消光系数廓线上所述第二端的位置处的消光系数作为所述第二端的消光系数初值的迭代值，重复计算所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线的步骤，直至所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，输出任意一条消光系数廓线。
100.根据本公开的实施例，所述第一预设条件为：
101.分别计算两条所述消光系数廓线的消光系数和；
102.判断两个所述消光系数和之间的误差是否在所述预设阈值范围内。
103.根据本公开的实施例，采用collis斜率法计算得到所述消光系数初值；和/或
104.采用klett算法计算得到所述第一消光系数廓线以及第二消光系数廓线。
105.根据本公开的实施例，采用fernald解法求解所述激光雷达方程和所述更新后的
激光雷达方程，得到所述第二消光系数和所述更新后的第二消光系数。
106.根据本公开的实施例，两台所述激光雷达位于同一高度；或
107.两台所述激光雷达对射的激光光束平行；或
108.两台所述激光雷达对射的激光光束之间的夹角小于等于10度。
109.本公开还公开了一种电子设备，图5示出根据本公开的实施例的电子设备的结构框图。
110.如图5所示，所述电子设备包括存储器和处理器，其中，存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现如下方法步骤：
111.获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；
112.获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数，其中，所述预设位置是所述待标校激光雷达与两台所述激光雷达发射的激光信号的交点；
113.提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内；
114.若是，则输出所述激光雷达方程；
115.若否，则通过调整所述激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，输出所述更新后的激光雷达方程，其中，所述更新后的激光雷达方程计算得到的更新后的第二消光系数与所述第一消光系数之间的误差在所述预设阈值范围内。
116.本公开实施例提供的技术方案，通过获取对射的两台激光雷达中满足第一预设条件的消光系数廓线，再获取待标校激光雷达在预设位置的第二消光系数，计算其与消光系数廓线上在预设位置的第一消光系数之间的误差，最后根据误差调整激光雷达方程中的激光雷达比，输出具有确定激光雷达比的激光雷达方程，使得对待标校激光雷达的标校更为准确，提高了待标校激光雷达探测数据的精度，降低了其探测数据偏差。
117.根据本公开的实施例，所述获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线，包括：
118.两台激光雷达计为雷达a和雷达b，雷达a位于第一端，雷达b位于第二端；
119.对于雷达a，设定第二端的消光系数初值，并基于雷达a的距离校准信号计算得到初始的第一消光系数廓线，对于雷达b，设定第一端的消光系数初值，并基于雷达b的距离校准信号计算得到初始的第二消光系数廓线，若所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；否则，
120.将所述第一消光系数廓线上所述第一端的位置处的消光系数作为所述第一端的消光系数初值的迭代值，将所述第二消光系数廓线上所述第二端的位置处的消光系数作为所述第二端的消光系数初值的迭代值，重复计算所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线的步骤，直至所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，输出任意一条消光系数廓线。
121.根据本公开的实施例，所述第一预设条件为：
122.分别计算两条所述消光系数廓线的消光系数和；
123.判断两个所述消光系数和之间的误差是否在所述预设阈值范围内。
124.根据本公开的实施例，采用collis斜率法计算得到所述消光系数初值；和/或
125.采用klett算法计算得到所述第一消光系数廓线以及第二消光系数廓线。
126.根据本公开的实施例，采用fernald解法求解所述激光雷达方程和所述更新后的激光雷达方程，得到所述第二消光系数和所述更新后的第二消光系数。
127.根据本公开的实施例，两台所述激光雷达位于同一高度；或
128.两台所述激光雷达对射的激光光束平行；或
129.两台所述激光雷达对射的激光光束之间的夹角小于等于10度。
130.图6示出适于用来实现根据本公开实施例的方法的计算机系统的结构示意图。
131.如图6所示，计算机系统包括处理单元，其可以根据存储在只读存储器(rom)中的程序或者从存储部分加载到随机访问存储器(ram)中的程序而执行上述实施例中的各种方法。在ram中，还存储有计算机系统操作所需的各种程序和数据。处理单元、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出(i/o)接口也连接至总线。
132.以下部件连接至i/o接口：包括键盘、鼠标等的输入部分；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分；包括硬盘等的存储部分；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分。通信部分经由诸如因特网的网络执行通信过程。驱动器也根据需要连接至i/o接口。可拆卸介质，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分。其中，所述处理单元可实现为cpu、gpu、tpu、fpga、npu等处理单元。
133.特别地，根据本公开的实施例，上文描述的方法可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包含用于执行上述方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质被安装。
134.附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
135.描述于本公开实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过可编程硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
136.作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中电子设备或计算机系统中所包含的计算机可读存储介质；也可以是单独存在，未装配入设备中的计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储有一个或者一个以上程序，所述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本公开的方法。
137.以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种气溶胶激光雷达标校方法，其特征在于，包括：获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数，其中，所述预设位置是所述待标校激光雷达与两台所述激光雷达发射的激光信号的交点；提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内；若是，则输出所述激光雷达方程；若否，则通过调整所述激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，输出所述更新后的激光雷达方程，其中，所述更新后的激光雷达方程计算得到的更新后的第二消光系数与所述第一消光系数之间的误差在所述预设阈值范围内。2.根据权利要求1所述的标校方法，其特征在于，所述获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线，包括：两台激光雷达计为雷达a和雷达b，雷达a位于第一端，雷达b位于第二端；对于雷达a，设定第二端的消光系数初值，并基于雷达a的距离校准信号计算得到初始的第一消光系数廓线，对于雷达b，设定第一端的消光系数初值，并基于雷达b的距离校准信号计算得到初始的第二消光系数廓线，若所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；否则，将所述第一消光系数廓线上所述第一端的位置处的消光系数作为所述第一端的消光系数初值的迭代值，将所述第二消光系数廓线上所述第二端的位置处的消光系数作为所述第二端的消光系数初值的迭代值，重复计算所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线的步骤，直至所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，输出任意一条消光系数廓线。3.根据权利要求1或2所述的标校方法，其特征在于，所述第一预设条件为：分别计算两条所述消光系数廓线的消光系数和；判断两个所述消光系数和之间的误差是否在所述预设阈值范围内。4.根据权利要求2所述的标校方法，其特征在于，采用collis斜率法计算得到所述消光系数初值；和/或采用klett算法计算得到所述第一消光系数廓线以及第二消光系数廓线。5.根据权利要求1所述的标校方法，其特征在于，采用fernald解法求解所述激光雷达方程和所述更新后的激光雷达方程，得到所述第二消光系数和所述更新后的第二消光系数。6.根据权利要求1所述的标校方法，其特征在于，两台所述激光雷达位于同一高度；或两台所述激光雷达对射的激光光束平行；或两台所述激光雷达对射的激光光束之间的夹角小于等于10度。7.一种气溶胶激光雷达标校装置，其特征在于，包括：
消光系数廓线计算模块，被配置为获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；第二消光系数计算模块，被配置为获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数，其中，所述预设位置是所述待标校激光雷达与两台所述激光雷达发射的激光信号的交点；判断模块，被配置为提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内；输出模块，被配置为若是，则输出所述激光雷达方程；更新模块，被配置为若否，则通过调整所述激光雷达方程中的激光雷达比得到更新后的激光雷达方程，输出所述更新后的激光雷达方程，其中，所述更新后的激光雷达方程计算得到的更新后的第二消光系数与所述第一消光系数之间的误差在所述预设阈值范围内。8.根据权利要求7所述的标校装置，其特征在于，所述消光系数廓线计算模块，包括：标记单元，被配置为将两台激光雷达计为雷达a和雷达b，雷达a位于第一端，雷达b位于第二端；消光系数廓线输出单元，被配置为对于雷达a，设定第二端的消光系数初值，并基于雷达a的距离校准信号计算得到初始的第一消光系数廓线，对于雷达b，设定第一端的消光系数初值，并基于雷达b的距离校准信号计算得到初始的第二消光系数廓线，若所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；否则，迭代单元，被配置为将所述第一消光系数廓线上所述第一端的位置处的消光系数作为所述第一端的消光系数初值的迭代值，将所述第二消光系数廓线上所述第二端的位置处的消光系数作为所述第二端的消光系数初值的迭代值，重复计算所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线的步骤，直至所述第一消光系数廓线、第二消光系数廓线满足第一预设条件，输出任意一条消光系数廓线。9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现权利要求1-6任一项所述的方法步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的方法步骤。

技术总结
本公开涉及气象探测技术领域，具体涉及一种气溶胶激光雷达标校方法、装置、电子设备和介质。所述方法包括：获取对射的两台激光雷达的距离校准信号并分别计算消光系数廓线，若两条所述消光系数廓线满足第一预设条件，则输出任意一条消光系数廓线；获取待标校激光雷达在预设位置的光功率信号，将所述光功率信号输入激光雷达方程求解得到第二消光系数；提取所述任意一条消光系数廓线在所述预设位置的第一消光系数，计算所述第一消光系数与所述第二消光系数之间的误差，判断所述误差是否在预设阈值范围内；若是，则输出所述激光雷达方程。上述技术方案解决了现有技术中激光雷达方程的激光雷达比需要假设的问题。光雷达比需要假设的问题。光雷达比需要假设的问题。


技术研发人员：代雅茹 步志超 陈玉宝 王箫鹏
受保护的技术使用者：中国气象局气象探测中心
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/13