本方法属于激光雷达探测领域，具体涉及一种距离-光谱一体化主动探测系统及方法。
背景技术：
1、目标空间三维、光谱信息的同时获取，实现目标结构及物性参数的一体化测量与反演，是遥感领域的前沿科学技术问题。广泛应用于森林生物量估计、病虫害监测，农作物生长状态监测，矿产探测与产量评估，定量遥感，全景三维等领域。
2、目前主要遥感技术手段中，主动式激光雷达测距可实现目标三维信息获取，然而激光雷达因单波长探测机制对目标光谱信息获取能力有限，因而缺少地物物性成分和色彩信息探测能力。被动高光谱成像可获得丰富光谱信息，然而受天气、光照等因素影响较大，并且空间三维信息探测能力稍弱。总之，两种遥感技术手段单方面优势突出，但在高分辨力空间三维、精细光谱信息同时获取方面都存在一定不足。因此，将主被动遥感技术优势结合起来，成为遥感技术发展的重要目标。
技术实现思路
1、本发明提供一种基于模式时间拉伸的目标距离-反射光谱一体化主动探测系统及方法，所述系统包括：超连续谱激光光源、空间域色散光学子系统、时间域色散光学子系统、延时函数校准子系统和数据采集与处理单元。
1.一种基于模式时间拉伸的目标距离-反射光谱一体化主动探测系统及方法，其特征在于，所述系统包括：超连续谱激光光源、空间域色散光学子系统、时间域色散光学子系统、延时函数校准子系统、回波接收单元和数据采集与处理单元；
2.根据权利要求1所述的目标距离-反射光谱一体化主动探测系统及方法，其特征在于，利用双光栅结构实现超连续谱激光脉冲的空间域色散。双光栅结构由两块光栅常数、闪耀角均相同的闪耀光栅构成，工作时两块闪耀光栅在同一水平面平行交错放置，且光栅基底平面垂直于水平面，激光脉冲入射到一级光栅发生衍射，其中发生一级衍射的光线以由波长决定的衍射角入射到二级光栅。尽管波长不同使得入射角不同，但由于光栅常数、闪耀角均相同，所以以一级衍射角入射的光线发生衍射后有部分光线会平行于入射激光的方向出射，最终实现超连续谱激光脉冲在空间域的色散，并以平行光的形式输出。
3.根据权利要求1所述的目标距离-反射光谱一体化主动探测系统及方法，其特征在于，所述时间域色散光学子系统由消色差透镜、多模光纤和准直器组成，消色差透镜汇聚经空间域色散光学子系统色散后的空间平行光，使不同波长的激光脉冲以不同的角度射入多模光纤，从而导致不同波长的激光脉冲在多模光纤内传输的光程不同，实现激光脉冲在时间域的色散，建立波长与时间的关系。最后，时间域色散后的激光脉冲经过准直器后射向目标。
4.根据权利要求1所述的目标距离-反射光谱一体化主动探测系统及方法，其特征在于，所述延时函数校准子系统利用不同截止波长的长通滤光片对准直后的激光脉冲进行滤波，并采用光电探测器和示波器对滤波后的激光脉冲进行探测和采集，根据采集到的脉冲波形确定不同波长的延时时间，从而确定延时函数的相关参数，校准延时函数。所述方法具体包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的目标距离-反射光谱一体化主动探测系统及方法，其特征在于，所述系统需要对各种光学器件对不同波长的响应度构成的系统光谱进行标定。针对漫反射板目标进行反射光谱测量，采集数据进行处理，得到系统光谱与反射光谱的乘积。由于漫反射板反射光谱已知，即可计算出系统光谱。系统光谱的标定需要在固定各器件相对物理位置后开始，进行正式测量前完成。
6.根据权利要求1所述的目标距离-反射光谱一体化主动探测系统及方法，其特征在于，所述系统的距离测量方法如下：
7.根据权利要求1所述的目标距离-反射光谱一体化主动探测系统及方法，其特征在于，所述数据采集与处理单元包括数据采集设备、上位机与数据处理软件。上位机控制数据采集设备采集激光脉冲波形数据，数据处理软件读取采集到的波形数据进行处理。处理方法具体如下：
