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龍圖騰網獲悉中國水利水電科學研究院;大連中睿科技發展有限公司申請的專利一種基于飛航式測冰雷達的冰川冰儲量估算方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119594909B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-09發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411631592.7，技術領域涉及：G01B15/00；該發明授權一種基于飛航式測冰雷達的冰川冰儲量估算方法是由郭新蕾;嚴登華;崔海濤;王濤;付輝;李甲振;郭永鑫;潘佳佳;陳玉壯;白旭;周昶宇;崔芯瑀設計研發完成，并于2024-11-15向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于飛航式測冰雷達的冰川冰儲量估算方法在說明書摘要公布了：本發明涉及一種基于飛航式測冰雷達的冰川冰儲量估算方法，包括：冰川大范圍地形的獲取；發射測量冰川邊界內冰厚的微波；接收測量冰川邊界內冰厚的回波；對采集的微波信號實時定位；冰厚數據處理；冰川儲量估算。為提高探測冰川的精確度，本發明核心設備冰川測厚雷達具有厘米量級的冰層分辨能力和五百米量級的冰厚穿透能力，并具有輕小型化、高可靠等特點，適應高寒高海拔條件，適合無人機平臺搭載。超寬帶高穩定度低相位噪聲信號生成技術、微弱回波信號接收技術、超寬帶天線技術等，使得測厚雷達系統具有輕小型化、高可靠性等效果。使用無人機適合冰川海拔高、空氣稀薄等氣候條件，克服了必須依靠人力到達或者拖曳式測量的不足，提升了測驗效率。

本發明授權一種基于飛航式測冰雷達的冰川冰儲量估算方法在權利要求書中公布了：1.一種基于飛航式測冰雷達的冰川冰儲量估算方法，所述方法所使用的系統包括：4軸8槳多旋翼構型的無人機和搭載在無人機上的冰川測厚雷達，以及設在地面的控制計算機；所述冰川測厚雷達包括超寬帶天線單元、發射機、接收機、能夠達到厘米級定位精度的RTK定位裝置、信號處理裝置；所述的超寬帶天線單元為線狀偶極子發射天線和接收天線；所述的發射機的雷達脈沖信號的產生，采用雪崩三極管和階躍恢復二極管構成微分結構和Marx級聯結構，形成無載頻脈沖產生電路，并采用多管聯合的工作方式；所述接收機設置靈敏度時間控制電路和時變增益放大電路，用于提升目標的反射信號，增加雷達的探測深度； 其特征在于，所述方法的步驟如下： 步驟1，冰川大范圍地形的獲取：或者利用公開的衛星遙感數據或數字模型，或者采用地形測繪設備進行現場測繪，獲取被研究冰川的邊界及冰川表面高程數據； 步驟2，發射測量冰川邊界內冰厚的雷達波：在冰川邊界內規劃測線，并根據測線在無人機中設置飛行路徑；啟動無人機按照預先設定的飛行路徑進行巡航，開啟所述的冰川測厚雷達的發射機，采用雪崩三極管和SRD器件產生滿足雷達探測冰川要求的無載頻脈沖，并采用多管級聯的工作方式，生成超寬帶低相位噪聲的脈沖發射信號，通過線狀偶極子天線發射探測雷達波；冰川測厚雷達在理論仿真和實驗測量基礎上確定采用100MHz中心頻率的寬頻帶雷達波，考慮無人機搭載，為了減輕天線重量，采用基于Wu-King理論的阻抗加載方式，通過分布式電阻加載來展寬天線的帶寬，使之具有較好的時域和寬頻帶特性；同時，為了適應高分辨率雷達的脈沖發射源的應用需求，對傳統MARX脈沖產生電路進行了調試改進，將電路的觸發形式由串聯觸發變成了并聯觸發，使之重頻上限和脈沖穩定度都有了很大提升，最大重頻可達400KHz，并且波形抖動很小； 步驟3，接收測量冰川內反射的雷達回波：所述的接收機使用靈敏度時間控制電路和時變增益放大電路，使接收機的放大器增益隨著脈沖傳播時間的增加而以非線性形式增大，用于提升目標的反射信號，增加雷達的探測深度；接收信號的處理采用改進的等效采樣的方式重建雷達回波信號；改進的等效采樣的方式為： 設重復周期為T，周期內采樣時間為tp，采集K個點，周期內采樣點之間的間隔為τΔ，總共采集M個周期重構出原始信號，每個周期間等效采樣步進時間為Δt，總共采集N個點，互相之間的關系滿足： K＝TτΔ M＝τΔΔt N＝M×K 采樣點的時間tmk可以表示為： tmk＝T+Δt+kτΔ＝mTs+kτΔ 其中：k＝0,1,2,…,K-1；m＝0,1，2,…,M-1； 步驟4，對采集的雷達波信號實時定位：在接收回波的過程中，同步RTK獲取相應位置坐標，RTK信息采集完成后，利用其中的經緯度信息，在電子地圖上能夠實現測量軌跡的跟蹤動態顯示，同時將經緯度信息存入與測量數據相應的數據庫表中，結合GIS，顯示測量數據對應的位置信息； 步驟5，冰厚數據處理：處理包括如下子步驟： 子步驟5.1，濾波和增益調節，提升雷達回波質量和測量精準度； 子步驟5.2，將雷達信號的雙程走時轉化為冰的厚度H，形成測線上冰厚圖層，計算公式： 其中：c為電磁波在真空中的傳播速度；t為電磁波在測量介質中的雙程走時；ε為介質的相對介電常數；v為雷達脈沖在介質中的傳播速度；d為雷達發射天線和接收天線間的距離； 子步驟5.3，獲得的冰厚數據標注在測線上，數據包括冰層厚度信息以及對應的地理位置坐標，形成點圖層； 子步驟5.4，疊加冰厚點圖層到冰川邊界內，根據地理坐標將測厚點圖層數據疊加在冰川地圖上，使冰川邊界內增加了冰層測線上的厚度信息； 子步驟5.5，插值獲得冰川邊界內所有位置的冰厚分布圖；實際測量時只能獲取測線位置的冰層厚度；利用線性插值法，根據已有的測線上冰厚數據，對測線間區域進行冰層厚度估計，從而得到冰川邊界內所有位置的冰層厚度分布數據； 步驟6，冰川儲量估算：儲量估算包括如下子步驟： 子步驟6.1，基于冰川雷達測線上冰厚分布數據，形成冰厚等高線分布圖；沿高程方向每隔5m或10m劃分，并在GIS中作圖； 子步驟6.2，在GIS地圖中估算出同一厚度下冰川體所占的底面積； 子步驟6.3，底面積與分隔厚度乘積得到該冰川分塊體的體積；依次可得到其它冰厚高度下分塊體的體積；累計求和得到測量冰川體的總體積。

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