针对轻小型单光子激光雷达水深测量折射改正计算的问题，提出了一种光线跟踪的激光水面入射角计算方法，推导出了非稳态条件下卵形扫描模式的激光反射光线向量及激光天底角计算公式，建立了轻小型单光子激光雷达系统的水深折射改正模型。以中科院上海技术物理研究所研制的无人机激光测深系统为例，在海南省万宁市加井岛附近浅海水域开展试验，并用船载单波束测深数据进行精度验证。结果表明，修正后的测深中误差为0.24 m,有效保证了单光子激光雷达测深数据的可靠性。
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