_激光技术的军事应用
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1） 大气通信 大气 通 信 可 传 输 语 言、文 字、数 据、图 像 等 信 息。它 具 有 通信容量大、不受电磁干扰、保 密性强、设备轻便、机动性好等 优点，但使用光学收发天线相互 对准 困 难，通 信 距 离 限 于 视 距 （ 数公里至数十公里范围） ，易受 气候影响，在恶劣气候条件下甚 至会造成通信中断。大气通信可 用于 江 河 湖 泊、边 防、海 岛、高 山峡谷等地的通信； 还可用于微 波通信或同轴电缆通信中断抢修 时 的 临 时 顶 替 设 备。 波 长 为 0． 5 m附近的蓝绿激光可用于水 下通信或对潜艇通信。大气层外 的激光通信称为空间激光通信， 此传输损耗小，传输距离远，通 信质 量 高。主 要 用 于 卫 星 间 通 信。 2） 光导纤维通信 载有信号的激光束通过光导 纤维传至对方，光导纤维由芯和皮 两层构成，它们是折射率不同的两 种材料。如果光纤的弯曲程度不是 很大，且光线以允许的角度射入光 纤，则当光线与芯、皮的交界面相 遇时，在交界面处将发生像镜面一 样的全反射，而不会从光纤的侧面 漏出，即光线在光纤中曲折前进， 所以，光导纤维能够导光，进行通 信。光导纤维通信在军事上主要用 于远距离的战术通信系统，中短矩 离的局部通信系统和空中布缆，以 及在飞机、舰艇、雷达、导弹、卫 星等军事装备与军事设备和设施 内部的短距信息传递和通信联络
2） 连续波激光测距 连续波激光测距机通常采用 相位法进行测距，其原理是首先 向目标发射一束经过调制的连续 波激光束，光束到达目标表面后 被反射，通过测量发射的调制激 光束与接收机接收的回波之间的 相位差，可算出目标与测距机之 间的距离。连续波激光测距机的 测距 精 度 高，可 达 到 2 mm。因 此，连续波激光测距机大多用来 对合作目标进行较为精确的测 量，如用作自动目标跟踪系统中 的精密距离跟踪（ 如对导弹飞行 初始段的测距和跟踪） 、大地测 量等。 2． 1． 2 激光雷达 激光雷达是以发射激光束探 测目标的位置、速度等特征量的 的探测系统［2］。向目标发射探测 信号（ 激光束） ，然后将接收到的 从目标反射回来的信号（ 目标回 波） 与发射信号进行比较，做适 当处理后，就可获得目标的有关 信息，如目标距离、方位、高度、 速度、姿 态，甚 至 形 状 等 参 数， 从而对飞机、导弹等目标进行探 测、跟踪和识别。 1） 激光雷达的特点 激光雷达由于使用的是激光 束，工作 频 率 较 微 波 高 了 许 多， 因此，带 来 了 很 多 特 点，主 要 有： 分辨率高： 激光雷达可以获 得极高的角度、距离和速度分辨 率。 通 常 角 分 辨 率 不 低 于 0． 1 mrad； 并 可 同 时 跟 踪 多 个 目 标； 距离分辨率可达 0． 1 m； 速度 分辨率能达到 10 m / s 以内。激光 雷达最适于远距离高分辨率成像。
激光侦察与测量就是利用激 光的特性制造出激光的侦察与测 量仪器。例如激光测距仪、激光 雷达、激光卫星。 2． 1． 1 激光测距
激光 测 距 具 有 远、准、快、 抗干 扰、无 盲 区 等 优 点［2］。目 前，激光 测 距 机 的 种 类 繁 多，功 能千差万别，但从工作方式上看 不外两种： 脉冲激光测距和连续 波激光测距。
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控制与制导
显示器上，保障了飞行员的安全 飞行。
激光雷达也被广泛应用于海 洋科学研究，如浅海水深、海洋 叶绿素浓度、海表油污、海洋污 染以及海浪特征等测量研究。在 应用中，一 般 是 发 射 单 色 激 光， 根据不同探测机制接收不同的返 回光，从而获取海洋信息。 2． 1． 3 激光卫星（ 侦察）
3） 威力大，不易受电磁 干 扰： 由于激光能量高度集中，可 摧毁任何材料做成的目标，同时 激光抗电磁干扰的能力强。
4） 没有污染，摧坚能力强， 效费比高： 激光束可使坚硬目标 （ 如坦克装甲） 烧蚀和熔化，但又 不像核武器爆炸那样产生大量的 放射性 污 染。此 外，激 光 武 器 硬 件可重复使用，发射费用较低。
激光制导的炸弹、炮弹和导 弹等以其命中精度高、抗干扰能 力强等优点，在精确制导武器中 占有重要地位。目前，激光制导 炸弹的命中精度已达 1 m 左右， 激光制导炮弹、激光制导导弹的 命中精度达到了 0． 3 ～ 0． 9 m。 2． 3 激光通信 ·66·
利用激 光 来 有 效 地 传 送 信 息，叫做激光通信，通常分为大 气通信和光导纤维通信［2］。
光作用于人的视觉的不同而反映 出来。激光的波长基本一致，谱 线宽度很窄，颜色很纯，单色性 很好。由于这个特性，激光在通 信技术中应用很广。
4） 相干性好 由于光由相同的光子组成， 所以相干性好，能像无线电波那 样进行调制，用来传递信息。
2 激光技术的军事应用 能产生激光的装置称为激光
器。1960 年 7 月，美国科学家梅 曼（ Maiman） 博 士，在 前 人 科 研 的基础上，在实验室里制造出了 世界上第一台激光器———红宝石 激光器，标志着 激 光 的 诞 生［3］。 1963 年 7 月，中国的科学家也制 造出激光器［3］。激光一问世，就 获得了异乎寻常的快速发展，应 用极为广泛： 首先，激光技术将 与电子技术更加紧密地结合，大 大提高信息的探测、传输和处理 能力、成为信息技术的支柱； 其 次，激光技术与核技术紧密结合 的开发研究是解决人类能源危机 的重要途径，利用高功率激光照 射聚 变 燃 料，使 之 发 生 聚 变 反 应，并找出能人为控制反应速度
关键词 激光技术 激光测 量 激光制导 激光通信 激 光武器
引言 激光技术是 20 世纪 60 年代
初发展起来的，以原子理论、量 子理论、光学技术和电子技术为 基础的一门高新技术，目前激光 技术已经被推广应用于农业、工 业、医 疗、科 学 研 究、军 用 武 器 及航天技 术 等 多 个 领 域，带 来 了 巨大的效益。本文根据激光的特 点对其在通信及军事方面的应用 进行了简单讨论。
激光侦察在军事上占有十分 重要的地位。利用激光技术进行 多光谱摄影（ 全息摄影） ，可以识 别伪装目标［2］。由于各种物体对 各种光的吸收和反射能力不同， 可以在底片上引起不同感光反应 而实现对目标的侦察。海湾战争 中，美国利用这一技术，发现了 伊拉克严密伪装在树林里的坦克 和导弹发射架［2］。 2． 2 激光制导
1） 亮度高 由于激光的发射能力强和能 量的高 度 集 中，所 以 亮 度 很 高， 它比普通光源高亿万倍，比太阳 表面的亮度高几百亿倍，若将中 等强度的激光束经过会聚，可在 焦点产生几千到几万度的高温。 2） 方向性好 激光发射后发散角非常小， 激光射出 20 km，光斑直径只有 20 ～ 30 cm， 激 光 照 射 到 380 000 km远的月球上，其光斑 直径还不到 2 km。 3） 单色性好 光的颜色由光的不同波长决 定，不同的颜色，是不同波长的
1 激光的产生和特点 激光是利用光能、热能、电
能、化学能或核能等外部能量来 激励物质，使其发生受激辐射而
产生的一种特殊的光，即当原子 处于某一激发态时，由于受入射 光子的 作 用，会 向 低 能 级 跃 迁， 跃迁过程中发出的光子在频率、 发射方向、相位和偏振方向等特 性上都跟入射光子完全一样。这 样，由于引起受激辐射，一个入 射光子就产生出两个光子，这两 个光子又会产生四个光子，以此 类推，就产生了越来越多的性能 相同的光子，使光得到加速，这 就是 激 光［1］。激 光 具 有 四 个 特 点： ［1］
隐蔽性好、抗有源干扰能力 强： 激 光 直 线 传 播、方 向 性 好、 光束非常窄，只有在其传播路径 上才能接收到，因此，敌方截获 非常困难，且激光雷达的发射系 统（ 发射望远镜） 口径很小，可接 收区域窄，有意发射的激光干扰 信号进入接收机的概率极低； 另 外，自然界中能对激光雷达起干 扰作用的信号源不多，因此，激 光雷达抗有源干扰的能力很强， 适于工作在日益复杂和激烈的信 息战环境中。
1） 脉冲激光测距 脉冲激光测距原理是： 用脉 冲激光器向目标发射一列很窄的 光脉冲 （ 脉 冲 宽 度 小 于 50 ns） ， 光达到目标表面后部分被反射， 通过测量光脉冲从发射到返回接 收机的时间，可算出测距机与目 标之间的距离。脉冲激光测距机 能发出很强的激光，测距能力较 强，即使对非合作目标，最大测距 也能达到 30 000 m 以上。其测距 精度 一 般 为 5 m，最 高 的 可 达 0． 15 m。脉冲激光测距机既可在 军事上用于对各种非合作目标的 测距，也可在气象上用于测定能 见度和云层高度，以及应用在对 人造卫星的精密距离测量等领 域。 飞航导弹 2013 年第 3 期
激光制导是用来控制飞行器 飞行方向，或引导兵器击中目标 的一种激光技术［2］。激光制导的 基本原理是： 用激光器发射激光 束照射目标，装于弹体上的激光 接收装置则接收照射的激光信号 或目标反射的激光信号，算出弹 体偏离照射或反射激光束的程 度，不断调整飞行轨迹，使战斗 部沿着照射或反射激光前进，最 终命中目标。
1） 速度快，命中精度高： 激 光束以每秒三十万公里的速度传 播，是速度最快的武器，其弹道 是一条 直 线，飞 行 时 间 可 忽 略， 不需提前，瞬发即中，Fra Baidu bibliotek而命中 率高。
2） 不产生后坐力： 因光子的 静质量为零，故激光武器不会产生 普通枪炮发射时所产生的后坐力。 激光武器易于迅速变换射击方向， 能在短时间内射击多个目标。
等。 2． 4 激光武器
激光武器是利用激光能量摧 毁目标或使其丧失战斗能力的武 器。激光武器的杀伤破坏效应主 要有三种： 烧蚀效应，激波效应 和辐射效应［2］。
激光武器一般分为高能激光 武器和低能激光武器两类。高能 激光武器又称强激光武器，它是 一种大型的激光装置，能在很短 的时间内发出高能激光束。击中 目标时，极大的光能量被目标吸 收，转变为热能，产生可达几百 万度的高温和可达几百万个大气 压的 高 压，使 目 标 被 烧 蚀、击 穿，甚至引起爆炸。激光武器具 有如下特点：
本文 2012-08-29 收到，作者系广西现代职业技术学院讲师
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飞航导弹 2013 年第 3 期
控制与制导
的办法，使热核聚变按照需要缓 慢而均匀地进行，连续地将聚变 能量转换为热能和电能，建成热 核动力反应堆和热核电站，是激 光技术和核技术联合开发研究的 热点； 由于激光有方向性强，单 色性好，亮度高，相干性好等特 性，其 在 军 事 上 的 应 用 十 分 广 泛。本文简单介绍激光技术在几 个领域的应用。 2． 1 激光侦察与测量
控制与制导
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激光技术的军事应用
檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸殠
潘爱民
摘 要 激光技术是人类 20 世 纪 60 年代的重大科学技术成就之一， 激光具有 高 亮 度、高 方 向 性、高 单 色 性及相 干 性 好 的 特 点，应 用 极 为 广 泛，遍 及 工 业 生 产、医 学 卫 生、国 防 建设、环境监测以及科学研究各个领 域，尤其对于现代军事的观测、监视、 通信及武器系统方面的应用具有极大 的潜力。简单介绍了激光技术在几个 领域的应用。
低空探测性能好： 对于激光 雷达来说，只有被照射的目标才会 产生反射，完全不存在地物回波的 影响，因此，可以“零高度”工作。
2） 激光雷达的用途 激光雷达可用于海陆空等环 境，军事上也有越来越广泛的应 用。 陆用激光雷达可用于生化战 剂的探测与防范。传统的探测方 法，主要 由 士 兵 携 带 探 测 装 置， 边走 边 测，速 度 慢、功 效 低，并 易中毒，而利用激光雷达探测系 统，可实时地远距探测，并确定 毒剂 气 溶 胶 云 的 斜 距、中 心 厚 度、中心角坐标以及毒剂相关参 数等，及时通过有线、无线技术 向部队控制系统报警，以采取相 应的防毒措施。 空用激光雷达可解决诸如飞 机尤其是直升机在低空巡逻飞行 时，极易与地面小山或建筑物相 撞的大难题。在直升机上，使用 固体激光二极管发射机和旋转全 息扫描器，可探测直升机前方很 宽的空域，地面障碍物信息可实 时显示在机载平视显示器或头盔
2） 连续波激光测距 连续波激光测距机通常采用 相位法进行测距，其原理是首先 向目标发射一束经过调制的连续 波激光束，光束到达目标表面后 被反射，通过测量发射的调制激 光束与接收机接收的回波之间的 相位差，可算出目标与测距机之 间的距离。连续波激光测距机的 测距 精 度 高，可 达 到 2 mm。因 此，连续波激光测距机大多用来 对合作目标进行较为精确的测 量，如用作自动目标跟踪系统中 的精密距离跟踪（ 如对导弹飞行 初始段的测距和跟踪） 、大地测 量等。 2． 1． 2 激光雷达 激光雷达是以发射激光束探 测目标的位置、速度等特征量的 的探测系统［2］。向目标发射探测 信号（ 激光束） ，然后将接收到的 从目标反射回来的信号（ 目标回 波） 与发射信号进行比较，做适 当处理后，就可获得目标的有关 信息，如目标距离、方位、高度、 速度、姿 态，甚 至 形 状 等 参 数， 从而对飞机、导弹等目标进行探 测、跟踪和识别。 1） 激光雷达的特点 激光雷达由于使用的是激光 束，工作 频 率 较 微 波 高 了 许 多， 因此，带 来 了 很 多 特 点，主 要 有： 分辨率高： 激光雷达可以获 得极高的角度、距离和速度分辨 率。 通 常 角 分 辨 率 不 低 于 0． 1 mrad； 并 可 同 时 跟 踪 多 个 目 标； 距离分辨率可达 0． 1 m； 速度 分辨率能达到 10 m / s 以内。激光 雷达最适于远距离高分辨率成像。
激光侦察与测量就是利用激 光的特性制造出激光的侦察与测 量仪器。例如激光测距仪、激光 雷达、激光卫星。 2． 1． 1 激光测距
激光 测 距 具 有 远、准、快、 抗干 扰、无 盲 区 等 优 点［2］。目 前，激光 测 距 机 的 种 类 繁 多，功 能千差万别，但从工作方式上看 不外两种： 脉冲激光测距和连续 波激光测距。
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控制与制导
显示器上，保障了飞行员的安全 飞行。
激光雷达也被广泛应用于海 洋科学研究，如浅海水深、海洋 叶绿素浓度、海表油污、海洋污 染以及海浪特征等测量研究。在 应用中，一 般 是 发 射 单 色 激 光， 根据不同探测机制接收不同的返 回光，从而获取海洋信息。 2． 1． 3 激光卫星（ 侦察）
3） 威力大，不易受电磁 干 扰： 由于激光能量高度集中，可 摧毁任何材料做成的目标，同时 激光抗电磁干扰的能力强。
4） 没有污染，摧坚能力强， 效费比高： 激光束可使坚硬目标 （ 如坦克装甲） 烧蚀和熔化，但又 不像核武器爆炸那样产生大量的 放射性 污 染。此 外，激 光 武 器 硬 件可重复使用，发射费用较低。
激光制导的炸弹、炮弹和导 弹等以其命中精度高、抗干扰能 力强等优点，在精确制导武器中 占有重要地位。目前，激光制导 炸弹的命中精度已达 1 m 左右， 激光制导炮弹、激光制导导弹的 命中精度达到了 0． 3 ～ 0． 9 m。 2． 3 激光通信 ·66·
利用激 光 来 有 效 地 传 送 信 息，叫做激光通信，通常分为大 气通信和光导纤维通信［2］。
光作用于人的视觉的不同而反映 出来。激光的波长基本一致，谱 线宽度很窄，颜色很纯，单色性 很好。由于这个特性，激光在通 信技术中应用很广。
4） 相干性好 由于光由相同的光子组成， 所以相干性好，能像无线电波那 样进行调制，用来传递信息。
2 激光技术的军事应用 能产生激光的装置称为激光
器。1960 年 7 月，美国科学家梅 曼（ Maiman） 博 士，在 前 人 科 研 的基础上，在实验室里制造出了 世界上第一台激光器———红宝石 激光器，标志着 激 光 的 诞 生［3］。 1963 年 7 月，中国的科学家也制 造出激光器［3］。激光一问世，就 获得了异乎寻常的快速发展，应 用极为广泛： 首先，激光技术将 与电子技术更加紧密地结合，大 大提高信息的探测、传输和处理 能力、成为信息技术的支柱； 其 次，激光技术与核技术紧密结合 的开发研究是解决人类能源危机 的重要途径，利用高功率激光照 射聚 变 燃 料，使 之 发 生 聚 变 反 应，并找出能人为控制反应速度
关键词 激光技术 激光测 量 激光制导 激光通信 激 光武器
引言 激光技术是 20 世纪 60 年代
初发展起来的，以原子理论、量 子理论、光学技术和电子技术为 基础的一门高新技术，目前激光 技术已经被推广应用于农业、工 业、医 疗、科 学 研 究、军 用 武 器 及航天技 术 等 多 个 领 域，带 来 了 巨大的效益。本文根据激光的特 点对其在通信及军事方面的应用 进行了简单讨论。
激光侦察在军事上占有十分 重要的地位。利用激光技术进行 多光谱摄影（ 全息摄影） ，可以识 别伪装目标［2］。由于各种物体对 各种光的吸收和反射能力不同， 可以在底片上引起不同感光反应 而实现对目标的侦察。海湾战争 中，美国利用这一技术，发现了 伊拉克严密伪装在树林里的坦克 和导弹发射架［2］。 2． 2 激光制导
1） 亮度高 由于激光的发射能力强和能 量的高 度 集 中，所 以 亮 度 很 高， 它比普通光源高亿万倍，比太阳 表面的亮度高几百亿倍，若将中 等强度的激光束经过会聚，可在 焦点产生几千到几万度的高温。 2） 方向性好 激光发射后发散角非常小， 激光射出 20 km，光斑直径只有 20 ～ 30 cm， 激 光 照 射 到 380 000 km远的月球上，其光斑 直径还不到 2 km。 3） 单色性好 光的颜色由光的不同波长决 定，不同的颜色，是不同波长的
1 激光的产生和特点 激光是利用光能、热能、电
能、化学能或核能等外部能量来 激励物质，使其发生受激辐射而
产生的一种特殊的光，即当原子 处于某一激发态时，由于受入射 光子的 作 用，会 向 低 能 级 跃 迁， 跃迁过程中发出的光子在频率、 发射方向、相位和偏振方向等特 性上都跟入射光子完全一样。这 样，由于引起受激辐射，一个入 射光子就产生出两个光子，这两 个光子又会产生四个光子，以此 类推，就产生了越来越多的性能 相同的光子，使光得到加速，这 就是 激 光［1］。激 光 具 有 四 个 特 点： ［1］
隐蔽性好、抗有源干扰能力 强： 激 光 直 线 传 播、方 向 性 好、 光束非常窄，只有在其传播路径 上才能接收到，因此，敌方截获 非常困难，且激光雷达的发射系 统（ 发射望远镜） 口径很小，可接 收区域窄，有意发射的激光干扰 信号进入接收机的概率极低； 另 外，自然界中能对激光雷达起干 扰作用的信号源不多，因此，激 光雷达抗有源干扰的能力很强， 适于工作在日益复杂和激烈的信 息战环境中。
1） 脉冲激光测距 脉冲激光测距原理是： 用脉 冲激光器向目标发射一列很窄的 光脉冲 （ 脉 冲 宽 度 小 于 50 ns） ， 光达到目标表面后部分被反射， 通过测量光脉冲从发射到返回接 收机的时间，可算出测距机与目 标之间的距离。脉冲激光测距机 能发出很强的激光，测距能力较 强，即使对非合作目标，最大测距 也能达到 30 000 m 以上。其测距 精度 一 般 为 5 m，最 高 的 可 达 0． 15 m。脉冲激光测距机既可在 军事上用于对各种非合作目标的 测距，也可在气象上用于测定能 见度和云层高度，以及应用在对 人造卫星的精密距离测量等领 域。 飞航导弹 2013 年第 3 期
激光制导是用来控制飞行器 飞行方向，或引导兵器击中目标 的一种激光技术［2］。激光制导的 基本原理是： 用激光器发射激光 束照射目标，装于弹体上的激光 接收装置则接收照射的激光信号 或目标反射的激光信号，算出弹 体偏离照射或反射激光束的程 度，不断调整飞行轨迹，使战斗 部沿着照射或反射激光前进，最 终命中目标。
1） 速度快，命中精度高： 激 光束以每秒三十万公里的速度传 播，是速度最快的武器，其弹道 是一条 直 线，飞 行 时 间 可 忽 略， 不需提前，瞬发即中，Fra Baidu bibliotek而命中 率高。
2） 不产生后坐力： 因光子的 静质量为零，故激光武器不会产生 普通枪炮发射时所产生的后坐力。 激光武器易于迅速变换射击方向， 能在短时间内射击多个目标。
等。 2． 4 激光武器
激光武器是利用激光能量摧 毁目标或使其丧失战斗能力的武 器。激光武器的杀伤破坏效应主 要有三种： 烧蚀效应，激波效应 和辐射效应［2］。
激光武器一般分为高能激光 武器和低能激光武器两类。高能 激光武器又称强激光武器，它是 一种大型的激光装置，能在很短 的时间内发出高能激光束。击中 目标时，极大的光能量被目标吸 收，转变为热能，产生可达几百 万度的高温和可达几百万个大气 压的 高 压，使 目 标 被 烧 蚀、击 穿，甚至引起爆炸。激光武器具 有如下特点：
本文 2012-08-29 收到，作者系广西现代职业技术学院讲师
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飞航导弹 2013 年第 3 期
控制与制导
的办法，使热核聚变按照需要缓 慢而均匀地进行，连续地将聚变 能量转换为热能和电能，建成热 核动力反应堆和热核电站，是激 光技术和核技术联合开发研究的 热点； 由于激光有方向性强，单 色性好，亮度高，相干性好等特 性，其 在 军 事 上 的 应 用 十 分 广 泛。本文简单介绍激光技术在几 个领域的应用。 2． 1 激光侦察与测量
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激光技术的军事应用
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摘 要 激光技术是人类 20 世 纪 60 年代的重大科学技术成就之一， 激光具有 高 亮 度、高 方 向 性、高 单 色 性及相 干 性 好 的 特 点，应 用 极 为 广 泛，遍 及 工 业 生 产、医 学 卫 生、国 防 建设、环境监测以及科学研究各个领 域，尤其对于现代军事的观测、监视、 通信及武器系统方面的应用具有极大 的潜力。简单介绍了激光技术在几个 领域的应用。
低空探测性能好： 对于激光 雷达来说，只有被照射的目标才会 产生反射，完全不存在地物回波的 影响，因此，可以“零高度”工作。
2） 激光雷达的用途 激光雷达可用于海陆空等环 境，军事上也有越来越广泛的应 用。 陆用激光雷达可用于生化战 剂的探测与防范。传统的探测方 法，主要 由 士 兵 携 带 探 测 装 置， 边走 边 测，速 度 慢、功 效 低，并 易中毒，而利用激光雷达探测系 统，可实时地远距探测，并确定 毒剂 气 溶 胶 云 的 斜 距、中 心 厚 度、中心角坐标以及毒剂相关参 数等，及时通过有线、无线技术 向部队控制系统报警，以采取相 应的防毒措施。 空用激光雷达可解决诸如飞 机尤其是直升机在低空巡逻飞行 时，极易与地面小山或建筑物相 撞的大难题。在直升机上，使用 固体激光二极管发射机和旋转全 息扫描器，可探测直升机前方很 宽的空域，地面障碍物信息可实 时显示在机载平视显示器或头盔