谢俊峰,刘 仁

1. 自然资源部国土卫星遥感应用中心, 北京 100048； 2. 河海大学地球科学与工程学院, 江苏 南京 211100

星载激光测高仪作为主动式测量设备，因其较高的测距精度，已广泛被用于深空探测和对地观测[1]。在对地观测方面，2003年1月美国首次发射了GLAS(geoscience laser altimeter system)激光测高系统[2-3]，而后我国于2016年5月发射资源三号02星，该星搭载了一台激光测高仪作为试验性载荷用于对地观测[4-6]。随着我国激光技术的发展，我国于2019年11月发射了高分七号(GF-7)星载激光测高系统[7-8]，2020年7月发射了资源三号03星激光测高仪[9]，同年12月我国发射的高分十四号卫星(天绘三号)也搭载了一套激光测高系统，2021年还将发射陆地生态碳卫星激光测高系统。

星载激光测高仪在轨后，研究人员主要关注于修正卫星在轨后激光指向角及测距系统误差[1,4,10-14]，却鲜有对由激光时间测量引起的测距随机误差进行改正的研究。基于阈值时刻鉴别体制的星载激光测高仪，一般利用前后缘阈值时刻估算波形重心位置作为激光出光与返回时刻，进行激光渡越时间测量[15-17]，计算激光测距值。这种模式下测距随机误差难以被发现，测距精度相对较低。对于全波形星载激光测高仪(如GLAS，GF-7、陆地生态碳卫星、天绘三号卫星)，其测距方式通过发射与返回波形峰值时间差计算得到[18]，其测时原理如图1所示。由于激光模拟回波信号经数字化处理后的量化误差存在，导致基于波形获取的时间存在一个微小的随机误差，这将产生厘米级的测距随机误差。……