主动探测回波激光脉冲时域特性
光电对抗
所谓光电对抗,是指敌对双方利用光电相关的设备、器材,在光波段实施电子进攻和防御的军事行动。
通常先以技术手段获取敌方光电武器和侦测器材的工作信息,然后再采取措施破坏或削弱其作战效能,并保护己方光电装备正常工作。
光电对抗装备主要指光电侦察告警装备和光电干扰装备。
光电侦察告警装备光电侦察告警装备用于实时探测指向目标的导弹或激光束,确定其特征、方位和威胁程度,并及时发出告警指示或启动相应的干扰和对抗措施。
按照侦察方式又可以分为光电主动侦察和光电被动告警两类装备。
(1)光电主动侦察装备。
光电主动侦察是利用被侦察设备光学系统的反射特性来进行的,包括红外主动侦察和激光主动侦察。
其中红外主动侦察由于光源隐蔽性较差,已被逐渐淘汰。
激光主动侦察是利用光学设备对激光反射的“猫眼效应”进行侦察的,即向敌方光电装备主动发射激光束,然后接收其反射回波并进行分析,就可以确定敌方光电设备的特性和位置,并引导激光干扰。
激光主动侦察装备进行空间扫描采用的是低能激光脉冲。
(2)光电告警装备。
光电告警装备利用光电探测器,对敌方武器设备所辐射或散射的光波进行侦察、截获及识别,判断威胁的性质和危险等级、确定来袭方向,然后发出警报并启动与之相连的防御系统实施对抗,如引导激光致盲武器对来袭导弹进行软杀伤,或引导高能激光武器实行硬摧毁。
光电告警装备已广泛应用,在实战中成效显著。
依据探测器所用波段,光电告警装备可分为红外告警、紫外告警和激光告警三类。
目前,红外告警装备已发展了三代,具有全方位的告警能力,紫外告警装备虚警率低、无需低温冷却、无需扫描、体积小、质量轻,已成为装备最多的导弹逼近告警系统之一;激光告警装备是目前光电对抗侦察告警装备的发展重点,已广泛应用于战机、战舰和陆上重要目标的自卫。
光电干扰装备在现代高科技战争中提高目标生存能力,首先要设法使敌侦察装备无法正常工作,降低目标被发现的概率或在目标被发现前摧毁威胁源。
光电干扰装备通过光电技术手段改变或模拟目标的典型光电特征,扰乱、欺骗或压制敌光电侦察设备和精确制导武器,使其迷茫或失效。
脉冲激光回波信号采集技术
1 0
1 0 0 o l 0 o o 0
系统持续采集时间 S
1 6 3 . 9
1 . 6 4 0. 1 6 4
预触发技术是利用 回波信号作为采集系统 的外触发信号启 动采 集 系统的工作 。首先设 置触 发条件和采集数据长度 , 包括预触 发电平 、 触 发前/ 后沿 、 预触发采集 的数 据个数 以及触发后 采集的数据个数 。当 回 波信号 电平不满足 触发条件 时 , 采集卡将 采集数据 以循 环存储 的方 式 暂存在存储器 中, 循环存储器 的长度等于设置 的预触发数据长度 ; 当满 足预置电平的回波信号到达触发电路时 , 采集的数据从循环存储器开始依 次缓 存 , 直 到采 集 的数 据 长度 等 于设 置 的数据 总 长度 ( 见 图1 ( b ) ) 。 预触发采集 方式对 于较高信噪 比的脉 冲激光 回波 , 可 以最大 限度地 减 少采集存储 的数据量 , 且无需 目标距离 的先验知识 , 因此 尤其适 合高速 运动和机动 目标 回波 的采集 。但 是 , 由于预 触发是利用 回波信号作 为 触发源 , 当 回波信 号信 噪 比较低 时 , 会带来较 大的虚警率 , 同时会 降低 探测概率。 将距离波 门技术 和预触 发技 术结合 , 可 以降低虚惊率 , 但 是不会 增 加探测概率 , 通 常当 回波信噪 比小 于 6 d B 时, 基于距离波 门的回波信号 采集是保证探测概率 、 降低虚警率的唯一方式 。
C o m p u s c o p e B A S E 一 8 是一 款具 有多 种触 发 方式 的高 速数 据 采集 卡, 具有 5 0 0 M S / s 的最 大采样率 , A D C 分 辨率 8 b i t , 板上 内存 8 M B , 采用 P C I 总线接 口, 提供 C / C # 、 MAT L AB和 L a b V I EW软件开发工具箱 。系统 以最大采样率 5 0 0 M S / s 采集数 据时 , 8 M B 板上存储器可连续采集 1 6 m s , 实际应 用中需要采集系统持续采集 的时 间通常远 大于 1 6 m s 。表 1 给出 了不同激光器重频条件下采用距离波 门技术和预触发技术 的系统持续 采集时间。可见 , 采用距离波 门或预触发模式时 , 系统连续采集 时间主 要 取决于激光 器的重频 和板上存储器大 小 , 当采集 卡的板上存储器存 满后 , 需要 通过软件将采集数据 经P C I 总线送至计算机 内存 。 为了实现对 回波信 号的持续采集 和存储 , 在 软件开发 中, 将8 M B 存 储 空间分成等容量的两个独立空间 , 当其 中一个空 间存满数据后 , 启动 数据传输程 序将采 集数据通 过 P C I 总线送 计算机 内存 , 由于采集卡在 工作模 式设置后处于 自 主运行状态 , 因此在数据传输 的同时 , 数据采集
智能网联汽车环境感知技术与应用
什么是智能网联汽车的环境感知技术?
4.环境感知器的配置
在选择环境感知传感器 时,一般需要综合考虑 多个方面的属性,结合 这些属性参数和不同等 级的自动驾驶功能实现 需求,从多种传感器中 综合考虑加以选取。
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什么是视觉传感器?视觉传感器在智能网联汽 车上有哪些实际应用?
视觉传感器属于“被动型”环境感知传感器。
3.激光雷达
(3)激光雷达的测距原理 在车载激光雷达应用领域,重点关注的是激光雷达的结构、测量性能、成本等, 主要分为多线旋转式激光雷达和固态激光雷达(应用前景更广阔)两大类。
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什么是雷达?雷达在智能网联汽车上有哪 些实际应用?
3.激光雷达
(4)激光雷达的优缺点和应用-优缺点 优点: 探测范围广;分辨率高;信息量丰富;可全天候工作。 激光主动探测,不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性,它只需发射自 己的激光束,通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。 缺点: 与毫米波雷达相比,产品体积大,成本高;无法识别交通标志和交通信号灯。
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什么是雷达?雷达在智能网联汽车上有哪 些实际应用?
3.激光雷达
(4)激光雷达的优缺点和应用-应用
激光雷达能够精确地还原环境,使得车辆提取环 境中的目标特征成为可能。激光雷达可以用于车 道线检测、目标分类与运动跟踪,以及通过环境 特征匹配进行的 高精度定位等感知手段。
因此,激光雷达可以提供的功能非常全面,是目前自动驾驶车辆研究阶段必不 可少的关键传感器。它能够提供高精度地图建图、高精度定位、环境中复杂物 体的识别与跟踪等环境理解能力,为车辆控制系统的正确决策提供指导。
毫米波雷达(传感器)是工作在毫米波频 段的雷达。
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什么是雷达?雷达在智能网联汽车上有哪 些实际应用?
空间目标识别中的激光探测技术
(3)
式中 ,λ为激光波长 ;νr 为目标在径向 r速度 。 由式 ( 3)可知 , 由于多普勒频移 fd 与激光波长
λ成反比 ,激光产生的多普勒频移量比微波雷达大 许多倍 ,因而激光雷达对运动目标速度测量精度要 比微波雷达高得多 。例如 , 用 10. 6μm 的 CO2 激光 时 , 1 m / s径向速度运动的目标会产生约 189 kHz的 多普勒频移量 ,而对 35 GHz的微波雷达则只产生约 233 Hz的多普勒频移 。
第 40卷 第 7期 激 光 与 红 外 2010年 7月 LASER & INFRARED
Vol. 40, No. 7 July, 2010
文章编号 : 100125078 (2010) 0720685205
·综述与评论 ·
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激 光 与 红 外 第 40卷
有效地对空间目标实现探测和监视 ,但是对空间目 标缺乏有效的识别手段 ,而且整套系统庞大复杂 ,运 行成本昂贵 。目前的空间监视系统的主要不足表现
在雷达与光学系统必须紧密配合 ,否则对空间目标 的探测效率将大为降低 。若单用雷达探测空间目
1 引 言 空间目标主要指各种卫星 、空间碎片 、空间站 、
航天飞机 ,中远程弹道导弹 ,以及进入地球外层空间 的各种宇宙飞行物 ,如彗星和小行星 。空间目标探 测系统的任务是对重要空间目标进行精确探测和跟 踪 ,确定可能对航天系统构成威胁的目标的任务 、尺 寸 、形状和轨道参数等重要目标特性 ;对目标特性数 据进行归类和分发 。空间目标探测不仅可以帮助确 定潜在敌人的空间能力 ,还可以预测空间物体的轨
测距 ,由距离随时间的变化率计算出目标的速度 。 这种方法虽然简单 ,但测量精度不高 ,而且必须对目 标进行连续测量 。通过探测激光回波经目标调制后
APD探测系统的噪声特性及其影响因素研究
LIUHexiong,ZHOUBing,GAOYuchen
(Electronic& OpticalEngineeringDepartment,ArmyEngineeringUniversityofPLA,Shijiazhuang050003,China)
Abstract:Inordertostudytheinfluenceofnoiseondetectioncapabilityofanavalanchephotodiode(APD),hyperspectral imageswereusedtocalculateradiationpowerandthecausesandcharacteristicsofallkindsofnoiseinanAPDdetectionsystem wereanalyzed.Onthisbasis,thefactorsaffectingthedetectioncapabilityofthesystem weresummarized.Therelationship betweensignaltonoiseratioandbackgroundlightpowerindaytimeandtherelationshipbetweenmultiplierfactorandtemperature weresimulated.Thespectralcurvesofhyperspectralimageswereusedtocalculatethepowerofbackgroundafteratmospheric turbulence,atmosphericmoleculesandaerosol,andthentherelationshipbetweenbackgroundradiationandAPD noiseafter atmospherictransmissionwasobtained.Theresultsshowthatwhenthebiasvoltageis340V andbackgroundlightisenhanced from0.07mW to0.35mW,theeffectivevalueofnoiseisenhancedfrom108mW to150mW.TheeffectivevalueofAPDnoise willbeenhancedwiththeenhancementofthepowerofnaturalbackgroundlightunderthesamebiasvoltage.Whenbackground lightis0.35mW andbiasvoltageisenhancedfrom 320V to340V,theeffectivevalueofnoiseisenhancedfrom 23mW to 150mW.Underthesamebackground,theeffectivevalueofnoisewillincreasewiththeincreaseofthebiasvoltage,andthe growthratewillgraduallyaccelerate.Backgroundpowerinaspecificregioncanbeobtainedfrom hyperspectralimages.The influenceofbackgroundradiationontheAPDnoisecharacteristicsisalsoclarified.
测试技术课程设计微波,红外双鉴器的入侵警报系统方案
目录1 设计的目的和意义12总体方案设计22.1方案比较22.2 方案论证32.3 方案选择33 单元模块设计与工作原理分析43.1 微波多普勒探测模块43.2 HB100输出信号处理模块73.3热释电红外探测模块83.4HN911L的输出信号处理模块123.5双鉴探测器模块134系统调试175系统功能和指标参数18 5.1报警系统的功能与工作过程185.2 系统指标参数186设计总结196.1 小结196.2系统前景展望与完善改进197参考文献:20附录:防盗报警系统设计原理图221 设计的目的和意义随着信息技术与传感器技术的普与和发展,尤其是跨入新世纪后,探测技术得到了迅猛的发展,微波多普勒/红外探测技术已渗透到国民经济的各行各业和人们日常生活的方方面面,在工业自动化、生产过程控制、通信、红外制导、激光武器、电子对抗、环境监测、红外加热、安全防、家用电器控制与日常生活各个方面都得到了广泛的应用。
本论文主要谈了红外技术和微波多普勒效应在防盗报警系统中的应用。
如今市场上成熟的防盗报警产品有被动式的、主动式的和多技术复合式的。
但前两者都有致命的缺点就是误报率很高,而多技术复合式的防盗报警器误报率很低,也是未来发展的主要方向。
即使如此,我依旧设计的是被动式防盗报警器,因为我以目前的水准很难对已成熟的产品有所突破而设计出一流的产品。
个人认为利用红外技术和微波多普勒效应设计防盗报警器的意义在于设计的过程,在设计的过程中我们才会把这几年在学校里学到的融合,同时也让自己明白我们的学习道路还很遥远。
报警器适用于仓库、住宅等地防盗报警。
在没有人在的情况下它可自动完成报警任务,防止盗窃的发生。
自动报警器的设计在一定情况下解决了无人看护仓库、住宅等地物品的保护,使厂家的资产和个人的财产免受损失。
本报警器可用于医院住院病人的有线呼叫,设置不间断电源,当电网停电时,备有直流稳压电源在同一地点可监视多处的安全情况,一旦出现偷盗,即可与时通过扬声器发出报警声响。
LIDAR数据概述
LIDAR数据概述技术背景LiDAR是Light Detection And Ranging的英文缩写,称为激光雷达,是激光扫描与探测系统的简称。
LiDAR技术最早是欧美一些发达国家为了满足海图制图、港口和港湾测量的特殊需要于上世纪60年代中期提出并于80年代开发出来的,一直到上世纪90年代初该技术才趋向成熟。
现今,LiDAR系统主要分为两大类:机载LiDAR系统和地面LiDAR系统。
同时,按照使用用途和功能差异来划分,机载LiDAR系统又可分为用于获得地面三维信息数据的地形LiDAR系统和用于获得水下地形的海道测量LiDAR系统。
机载LiDAR系统(主要指地形LiDAR系统)机载LiDAR系统组成从功能上讲,机载LiDAR是一种集激光、全球定位系统(GPS)和惯性测量单元(IMU)三种技术于一身的系统,这三种技术的结合,可以高度准确地定位地面目标的三维坐标。
现今的机载LiDAR系统中还配备有千万级像素的航空数码相机,同时获取地面的高清晰数码影像。
机载LiDAR系统机载LiDAR系统工作原理地球的表面以及覆盖其上的目标,譬如植被、建筑物等都可以对电磁波产生反射。
LiDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。
激光器产生并发射离散的激光脉冲,打在物体上并反射,最终被接收器所接受。
接收器准确地测量激光脉冲从发射到被反射回的传播时间。
因为激光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到前一个被反射回的脉冲。
这种直接距离测量方法是基于短波电子信号在一个均匀的介质层内(即空气),以恒定的速度直线传播,并且在不同的介质分界面(地球表面)被反射回来。
其一般原理可以简单描述为:C=C。
/n (1)其中,C。
为真空光速,n为介质,即空气折射率从激光发射器发出的激光光束到达地面并被反射后,被激光器上的接收单元接收和记录。
一般把从发射到接收这段时间称为运行时间t,这个时间参数t与光束的出发点和地面之间的双倍距离R成正比,由此可以计算出此距离:R =t?c/2(2)结合激光器的高度、激光扫描角度、时间参数以及GPS记录的位置参数和IMU记录的角度参数,就可以准确地计算出每一个激光点的三维坐标X、Y、Z。
目标散射特性对激光雷达回波特性的影响分析
目标散射特性对激光雷达回波特性的影响分析孙华燕;陈剑彪;周哲帅;赵延仲;单聪淼【摘要】研究目标散射特性对其激光雷达回波特性的影响是进行目标激光雷达主动成像、跟踪以及目标识别的基础.首先推导了考虑探测激光时空分布的目标激光雷达回波公式,通过3DS MAX软件建立了三种典型目标的三维模型,采用单站激光雷达BRDF模型仿真得到了理想漫反射、近似镜面反射以及粗糙表面三种情况下不同目标多角度回波峰值序列,基于此分析了目标散射特性对其激光雷达回波特性的影响,可为目标激光雷达主动探测及成像提供理论参考.%The effect of target scattering property on laser radar echo characteristics is the base of laser radar active imaging,target tracking and recognition.Firstly,considering the spatial and temporal distribution of detecting laser, the laser radar echo formula is derived.The 3D models of three typical targets are established by 3DS MAX software, and their echo peak value sequences in different angles are simulated by using the BRDF model corresponding to monostatic laser radar,then their echoes are obtained under three different surface material conditions.Based on this, the influence of target scattering property on laser radar echo characteristics is analyzed,and it can provide theoretical references for laser radar active detecting and imaging.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2018(048)005【总页数】5页(P555-559)【关键词】激光雷达;三维建模;双向反射分布函数;散射特性【作者】孙华燕;陈剑彪;周哲帅;赵延仲;单聪淼【作者单位】航天工程大学电子与光学工程系,北京 101416;航天工程大学研究生院,北京 101416;32039 部队,北京 100094;航天工程大学电子与光学工程系,北京101416;航天工程大学研究生院,北京 101416【正文语种】中文【中图分类】TN958.981 引言激光雷达目标主动探测是指通过向目标发射连续或脉冲激光束,并由光电接收系统接收目标的回波,通过对回波所携带信息的分析,提取感兴趣的目标特征的探测技术。
激光在国防军事方面的应用
激光原理论文**:***学号:2014326690014班级:应用物理(1)班指导教师:楼益民2016年11月制激光在军事国防中的应用摘要自从进入21世纪以来,科学技术的不断发展催生了一批批的高新技术产业,使得军事界发生了一场重大的军事变革,从近年来爆发的现代高科技局部战争可以看出:军队逐渐在由“体能型”向“智能型”的方向发展;由纯粹的兵器对抗向作战体系之间的对抗的方向发展;由单纯的防守型向攻防兼并型方向发展;由临空、近距离作战向防区外远距离作战发展,因此未来的战争对制导武器的发展提出了更高的要求:必须建立完善的作战系统,具备在复杂的气象和电磁环境条件下以及在更远的射程上对不同目标精确打击能力[1]。
激光武器作为20世纪重大发明之一,自1960年首次问世以来,经过半个世纪的发展,科学家不断地攻关克难,最终激光技术从原理、实验手段到制备工艺系列流程日趋成熟,发展极为迅猛,并且为科学技术进步与经济发展做出了极大的贡献[2]。
作为一门新颖的科学技术,其发展之快已经渗透到了各个领域,对物理学、化学、生物学、医学、工艺学、园艺学以及检测技术、通信技术、军事技术等都产生了深刻的影响。
众所周知,重大的科技成果首先是应用于军事,而激光技术也不例外,其军事应用效果显著,在雷达侦查、激光测距、定向能武器、导弹制导、航空航天、电子对抗、激光隐身、激光通信等方面的应用使得军队智能化程度大幅提升,同时信息战争也站上了历史的舞台。
回望过去十几年间发生大大小小的局部战争可见,国防建设中军队信息化发挥了巨大的作用,在战况紧急的战场上能否迅速准确地获取敌人的信息是决定胜败的关键。
基于科索沃、越南、海湾等现代战争中美国军队的表现和经济实力,我国逐渐加快了军队现代化的进程,促进军队智能化,更具机动性和应变性。
结合国内外的激光军用状况作了一些报告,并对激光的军事应用前景作了分析。
关键词:激光技术激光制导干扰对抗国防军事发展前景引言科技发展迅猛的时代,任何高新技术的应用首选舞台都离不开军事领域,激光器等技术均已日趋成熟,激光日益受到各大军事强国的重视,并且有望成为未来军事技术发展中最为活跃的领域之一。
激光脉宽波形-概述说明以及解释
激光脉宽波形-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述激光脉宽波形是指描述激光光脉冲宽度变化的特征,对于激光的稳定性和输出功率等方面具有重要意义。
随着激光技术的不断发展和应用需求的增加,对激光脉宽波形的研究越来越受到重视。
传统上,激光脉冲的波形主要以高斯型为主,但在某些特殊应用场合下,需要得到不同形状的脉冲波形,如方波、锯齿波等。
因此,研究激光脉宽波形的定义和特性,对于实现定制化的激光输出具有重要意义。
本文将重点介绍激光脉宽波形的定义和重要性,探讨其在光电通信、超快激光技术、精密测量等领域的应用,并总结激光脉宽波形的研究意义。
此外,还将展望激光脉宽波形在未来的发展前景,并给出相应的结论。
通过对激光脉宽波形的深入研究,我们可以更好地理解激光脉冲的特性及其对各种应用的影响,从而为激光科学和技术的发展提供新的思路和方法。
同时,对激光脉宽波形的研究还将推动激光在光通信、光谱分析、材料加工等领域的应用前景,并有望在更多的领域带来创新和突破。
文章结构部分内容如下:1.2 文章结构本篇长文主要包括以下几个部分:第一部分是引言,通过概述问题的背景和重要性,介绍了文章的结构和目的。
第二部分是正文,主要分为三个小节来讨论激光脉宽波形的相关内容。
首先,我们会定义和说明激光脉宽的概念,并强调其重要性。
然后,我们将探讨激光脉宽波形的特点,包括其形状、幅度和频率等方面。
最后,我们会介绍激光脉宽波形在不同领域的应用,例如激光医学、激光雷达等。
第三部分是结论,首先总结了激光脉宽波形研究的意义和重要性,指出了其在科学研究和工程应用中的潜力。
然后,展望了激光脉宽波形未来的发展趋势,探讨了可能的研究方向和应用前景。
最后,通过简明扼要地总结文章的主要观点和论证,做出全文的结论。
通过以上的结构安排,本文将全面而系统地介绍激光脉宽波形的定义、特点和应用,并展望其未来的发展。
这样的结构将使读者对激光脉宽波形有一个全面的了解,并能够对该领域的研究和应用做出进一步的思考和探索。
高重频激光探测回波特性分析及探测系统设计要求
ห้องสมุดไป่ตู้
1 激 光 主 动 探 测 回波 特 性 分 析
基于 “ 猫眼” 效应激光 主动探 测是通 过发射 激光束 对光 电系统或光学 观瞄设备 进行 扫描 侦察 , 由于原路 返 回特性 ,
但是重 复频率 的提高 使得 脉 冲激 光 的峰值 功率难 以做 到很大 , 特别 是针对远 距离 探测 的实 际应用 背景 , 回波 强度 较弱 。而近程大气 的后 向散射 、 大气湍 流 以及 系统 噪声等 因
s i mu l a t e d .T h e p o s s i b l e i n l f u e n c e o f b a c k wa r d s c a t t e r i n g , a t mo s p h e r i c t u r b u l e n c e a n d s y s t e m n o i s e o n t a r — g e t e c h o a n d t h e d e t e c t i o n s y s t e m i s a n a l y z e d .At l a s t t h e b a s i c d e s i g n r e q u i r e me n t s o f t h e d e t e c t i o n s y s t e m
CUI Ya n g,S UN Hu a — y a n
( A c a d e my o f E q u i p me n t , B e i j i n g 1 0 1 4 1 6 ,C h i n a )
Ab s t r a c t :Th r o u g h a na l y z i n g t he p r i nc i p l e o f La s e r a c t i v e d e t e c t i o n,a n d us i n g t h e c a l c u l a t i o n f o r mu l a o f t a r g e t e c h o p o we r , t h e c h a ng e o f e c h o p o we r a l o n g t h e d e t e c t i o n r a n g e i n d i f t er e nt v i s i b i l i t y c o n d i t i o n s i s
新版核磁共振分析应用软件用户手册——Ver 1.0
纽迈电子科技有限公司
பைடு நூலகம்
核磁共振分析应用软件 Ver 1.0
目录
目录................................................................................................................................ 1 第一章 分析软件概述.................................................................................................. 5 一、软件功能概述................................................................................................ 5 二、软件版本声明................................................................................................ 5 三、软件应用........................................................................................................ 5 1、范例一:如何自动匀场.......................................................................... 5 2、范例二:如何寻找中心频率.................................................................. 8 3、范例三:如何确定的硬脉冲脉宽........................................................ 10 4、范例四:如何设置 RG1、DRG1 和 PRG ........................................... 12 5、范例五:确定样品后,如何设置 TW ................................................ 14 6、范例六:硫酸铜水溶液的 T2 时间 ..................................................... 15 第二章 分析软件介绍................................................................................................ 19 一、软件的结构.................................................................................................. 19 二、实验步骤...................................................................................................... 19 三、登陆界面...................................................................................................... 20 四、主界面.......................................................................................................... 20 五、参数设置界面.............................................................................................. 24 1、工具栏.................................................................................................... 24 2、参数面板................................................................................................ 27 3、显示区.................................................................................................... 28 六、设置计划任务界面...................................................................................... 30 1、参数含义................................................................................................ 30 2、实验步骤................................................................................................ 31 七、用户管理界面.............................................................................................. 33 1、参数含义................................................................................................ 34 2、超级用户................................................................................................ 35 3、普通用户................................................................................................ 35 八、设备参数界面.............................................................................................. 35 九、采样数据界面.............................................................................................. 36 1、查询........................................................................................................ 38 2、输出........................................................................................................ 39
【特别推荐】探测器原理大全
探测器原理大全(2) 激光入侵探测器激光与一般光源相比有如下特点:a.方向性好,亮度高。
一束激光的发散角可做到小于10-3~10-5弧度,即使在几公里以外激光光束的直径也仅扩展到几毫米或几厘米。
由于激光光束发散角小,几乎是一束平行光束,光束能聚集在一个很小的平面上,产生很大的光功率密度,其亮度很高。
激光光源和其它光源的亮度比较:光源亮度(w/Sr•cm2)蜡烛 0.5电灯 470太阳表面 0.165M氦-氖激光 15M红宝石激光 10亿兆~37亿兆b.激光的单色性和相干性好。
激光是单一频率的单色光,如氦氖激光器的波长为6328Å,在其频率范围内谱线宽度ΔU=10-1Hz,而其他一般光的ΔU = 107-109 Hz。
光的相干性取决于其单色性。
光的相干长度δm与谱线宽度的关系是:δm=c/ΔU,其中c为光速。
一般光源的相干长度为几个毫米。
单色光源氦-86灯,λ=6057Å,相干长度δm=38.6cm;而氦氖激光器λ= 6328Å,δm=40km。
按激光器的工作物质来分,激光器可分为如下几种:固体激光器:它的工作物质为固体,如钕玻璃、红宝石等。
液体染料激光器:它的工作物质为液体染料,如若丹明香豆素等。
气体激光器:它的工作物质是二氧化碳、氦-氖、氮分子等。
半导体激光器:它的工作物质是半导体材料,如砷化镓。
激光探测器与主动红外式探测器有些相似,也是由发射器与接收器两部分构成。
发射器发射激光束照射在接收器上,当有入侵目标出现在警戒线上,激光束被遮挡,接收机接收状态发生变化,从而产生报警信号。
激光探测器的作用距离:式中P1——激光功率;QT——光束发散角;M——调制光速调制度;SR——接收面积;PR——接收到的功率。
由上式可以看出,要提高探测器的作用距离,应增大激光源的发射光率,增加光学系统的透过率,减少发射装置的发散角,也可采用高灵敏的光电传感器。
激光具有高亮度,高方向性,所以激光探测器十分适用于远距离的线控报警装置。
激光回波模拟器设计方案
激光回波模拟器设计方案发布时间:2021-07-08T04:34:37.913Z 来源:《中国科技人才》2021年第11期作者:孙飞[导读] 在实验室内,没有外场足够的空间,激光的飞行时间需要靠主动延时实现,因此激光回波模拟器用于实验室内的外场仿真模拟,当目标模拟器接收机载激光雷达发射的激光波束后,通过延时系统产生所需的延时,再将延时后的激光波束返回至原机载激光雷达,以模拟不同距离的目标。
江苏金陵机械制造总厂江苏省南京市 2100001 基本概念和用途机载激光雷达是现代机载武器系统中的一个重要组成,通过发射激光进行空域扫描,并通过目标反射获取目标的三维空间位置,其中距离信息是通过测量发射激光和接受目标回波的飞行时间进行计算获取,距离的测量精度和飞行时间的测量精度密切相关,因此,获取高精度的时间信息是评判机载激光雷达系统精度的关键。
在实验室内,没有外场足够的空间,激光的飞行时间需要靠主动延时实现,因此激光回波模拟器用于实验室内的外场仿真模拟,当目标模拟器接收机载激光雷达发射的激光波束后,通过延时系统产生所需的延时,再将延时后的激光波束返回至原机载激光雷达,以模拟不同距离的目标。
2主要技术指标(一)距离模拟范围:1km—100km(二)距离模拟分辨率:1m(三)距离模拟精度:10m(四)激光输入峰值功率:≥103瓦(五)激光回波功率:≥10mw(六)激光输入发散角:≤10mrad(七)激光回波发散角:≤1mrad3 总体设计方案3.1 技术原理图1 激光回波模拟器原理框图激光回波模拟器设计原理如图1所示,回波模拟器接收机载激光雷达输出的激光波束,经接收光学系统后聚焦至光电探测模块,光电探测模块实现快速的光电转换,输出相应的脉冲电信号,经信号放大模块放大及阈值门限及整形模块后,送至组合延时模块,模拟器的上位机可以设置相应的模拟距离,经串口接收模块控制、微处理器组件、锁存控制后,加载在组合延时模块,并经激光发射模块后送回机载激光雷达。
国产激光雷达性能参数
激光雷达最早的定义是LIDAR,英文为Light Deteation and Ranging,中文意思是「光的探测和测距」。
其实更准确的一个定义是LADAR:LAser Detection and Ranging,即「激光的探测和测距」。
这是在2004 年提出的定义,更符合激光雷达的概念。
激光雷达实际上是一种工作在光学波段(特殊波段)的雷达,它的优点非常明显:1、具有极高的分辨率:激光雷达工作于光学波段,频率比微波高2~3个数量级以上,因此,与微波雷达相比,激光雷达具有极高的距离分辨率、角分辨率和速度分辨率;2、抗干扰能力强:激光波长短,可发射发散角非常小(μrad量级)的激光束,多路径效应小(不会形成定向发射,与微波或者毫米波产生多路径效应),可探测低空/超低空目标;3、获取的信息量丰富:可直接获取目标的距离、角度、反射强度、速度等信息,生成目标多维度图像;4、可全天时工作:激光主动探测,不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性。
它只需发射自己的激光束,通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。
但是激光雷达最大的缺点——容易受到大气条件以及工作环境的烟尘的影响,要实现全天候的工作环境是非常困难的事情。
激光雷达在无人驾驶中的功能:第一是路沿检测,也包括车道线检测;第二是障碍物识别,对静态物体和动态物体的识别;第三是定位以及地图的创建。
一款好的激光雷达设备都有哪些评判标准呢?“单位时间出点数、点云测量精度、测距范围三方面的具体性能直接决定了激光雷达设备品质的好坏”。
激光雷达详细的参数如下:线束…………16线波长…………905nm激光等级…………class 1精度…………±2cm(典型值)测距…………20cm~150m(目标反射率40%)出点数…………320,000pts/s垂直测角…………30°垂直角分辨率…………o水平测角…………360o水平角分辨率…………o至o转速…………300-1200rpm (5-20Hz)输入电压…………9-32VDC产品功率…………9w(典型值)防护安全级别…………IP67操作温度…………-10~60°C规格…………H:*φ:109mm重量…………(不包含数据线)采集数据…………三维空间坐标/反射率激光雷达生产复杂,价格高昂也是行业普遍面对的问题通过深圳在高端制造商的积累解决这个问题。
基于“猫眼效应”的激光主动探测技术应用研究
基于“猫眼效应”的激光主动探测技术应用研究都元松;董文锋;罗威;黎波涛【摘要】基于“猫眼效应”的激光主动探测技术,是对无人机光电系统实施强激光干扰较为有效的探测和效果评估方法.基于对光学探测系统参数理论分析,建立了因离焦量而引起的回波发散角及回波功率计算模型.从激光发散角、入射角、反射角等方面研究了激光主动探测技术所受影响因素,为判别干扰是否有效,对激光回波探测功率的影响因素进行细化分析,在仿真条件下计算出激光干扰有效的入射角度范围.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2018(048)007【总页数】6页(P844-849)【关键词】主动探测;“猫眼效应”;回波功率;有效入射角度【作者】都元松;董文锋;罗威;黎波涛【作者单位】空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019【正文语种】中文【中图分类】TN2491 引言近年来,无人机研制成果得到突破性进展,并在几次局部战争中大放异彩。
为应对“全球鹰”无人机对我国沿海等重要军事设施光电侦察,采用强激光干扰是应对“全球鹰”无人机光电侦察的有效手段之一,但对远距离激光干扰效果评估并没有找到较为有效的评估方法。
基于“猫眼效应”的激光主动探测技术能够有效提高激光回波功率,而“全球鹰”无人机探测系统的结构符合“猫眼”系统理论,为此我们认为将“猫眼效应”应用于强激光干扰“全球鹰”无人机光电侦察系统的效果评估,是一种较为有效可行的方式方法。
现有的对“猫眼效应”研究大多从激光发射端、大气衰减、目标探测系统光学孔径以及反射端影响出发。
如文献[1]提出的一种利用激光信号检测设备,在外场测量试验点位的激光信号参数,同时在内场建立光电探测器激光损伤阈值库,最后结合光学观瞄设备的光学系统参数来评估强激光的干扰效果;文献[2]分析了强激光在大气传输中产生的折射、吸收、散射和湍流等线性光学效应,以及热晕、受激拉曼散射和大气击穿等非线性光学效应;文献[3]对激光发散角的影响进行了研究;文献[4]从光学角度分析了猫眼镜头在连续激光主动探测下的正、负离焦等效模型;文献[5]分析了倾斜离轴高斯光束通过猫眼光学系统的回波特性。
基于激光主动探测的“猫眼效应”研究
基于激光主动探测的“猫眼效应”研究李旭东;米建军;茹志兵;张安峰;胡正良;周新妮;李宝珺;张琬琳;刘兵【摘要】针对基于“猫眼效应”的激光主动探测技术在光电对抗中的广泛应用,建立了迎面观瞄光电装置光学系统反光指数数学模型,并结合探测组件建立了探测距离数学模型,模拟了反光指数与内部特性参数间的数值关系及探测距离与迎面观瞄光电装置主要参数间的数值关系.为了验证建立的数学模型的正确性,利用研制的激光主动探测装置,分别以2.5 mm、5.5 mm孔径角镜和25 mm、35 mm、56 mm孔径光电观瞄装置为目标,进行了最大探测距离模拟和验证实验,模拟值分别为1 290 m、1 656 m、866 m、1 919 m、1 226 m,实验值分别达到1 100 m、1 500 m、800 m、1 800 m、1 200 m.结果表明:最大探测距离模拟值和实验值有很好的一致性.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2014(035)002【总页数】6页(P342-347)【关键词】激光;主动探测;猫眼效应;光电系统【作者】李旭东;米建军;茹志兵;张安峰;胡正良;周新妮;李宝珺;张琬琳;刘兵【作者单位】西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065;西安应用光学研究所,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TN247引言现代战争中,大量的光电侦察、瞄准、火控、制导仪器等信息化装备得到普遍应用,光电系统已成为作战部队的重要装备手段,与敌方的光电对抗也逐渐提上日程。
借助敌方光学、光电装置对照明激光的光路可逆原理(猫眼效应),采取相应的光电探测方式,在复杂背景中找出敌方观瞄装置成为光电对抗的研究重点[1-5]。
“猫眼效应”激光主动探测技术影响因素分析
“猫眼效应”激光主动探测技术影响因素分析都元松;董文锋;罗威;黎波涛【摘要】基于“猫眼效应”激光主动探测技术,是对无人机光电侦察系统实施强激光干扰较为有效的一种干扰手段.根据激光照射“猫眼”目标的回返特性,建立了不同情况下回波强度模型,对典型目标在不同目标反射率、不同激光发射功率、不同激光发散角情况下进行仿真分析.结果表明,仿真结果与理论计算相一致,因此可用于指导未来基于激光主动探测技术的强激光干扰系统设计.【期刊名称】《现代防御技术》【年(卷),期】2018(046)005【总页数】6页(P88-93)【关键词】“猫眼效应”;主动探测;光电侦察;强激光干扰;回返特性;回波强度【作者】都元松;董文锋;罗威;黎波涛【作者单位】空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019;空军预警学院,湖北武汉430019【正文语种】中文【中图分类】TN9770 引言近年来基于“猫眼效应”激光主动探测技术,在光电侦察、追踪及光通信等领域引起了广泛重视[1-3]。
由于光电观瞄设备具有一定的反射率,根据光路可逆原理,当其受到一束强激光照射时,能够产生一个相对于其他漫反射目标较强的回波信号[4-6],尤其是在大的空间范围进行高空远距离目标探测时,光电探测系统的光学回路提供的“猫眼”反射效应,能够大大增强回波强度,这种自身条件是某些目标探测方法不可比拟的。
因此,深入研究因“猫眼效应”产生的回波功率计算公式及其影响因素显得尤为必要[7-8]。
1 激光主动探测技术理论分析由于光电系统内部都具有光学系统结构,其结构类似于猫的眼睛,可实现光的逆向传输[9],如图1所示。
内部有调制盘和光电探测器、光敏面等光学元件。
光敏面可实现将入射光束按照原路反射回去,可实现对百公里以外的空中目标实施目标探测。
图1 “猫眼效应”光学模型Fig.1 “Cat eye effect” optical model1.1 “猫眼”光学系统回波功率分析分析正入射条件下回波功率受目标光电侦查系统口径大小影响在激光主动探测系统中尤为重要,由于激光自身存在一定的发散角,为此激光经远距离传输后势必会形成一定的区域面积,如图2所示。
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第4 2卷 第 l 2期
Vo1 . 42 NO . i 2
பைடு நூலகம்
红 外 与 激 光 工 程
I n ra f r e d a n d La s e r En g i n e e r i n g
2 0 1 3年 1 2月 De c . 2 0 1 3
主 动 探 测 回 波 激 光 脉 冲 时 域 特 性
Abs t r a c t : Th e a c t i v e l a s e r d e t e c t i o n b a s i ng o n ” c a t S e y e” e f f e c t c a n d e t e c t s pa c e o p ic t a l o b s e r v a t i o n e q u i p me n t s .Th e l a s e r p u l s e t r a n s mi t t i n g i n t h e a t mo s p h e r e wi l l b e b r o a d e n e d t o a f f e c t t h e e c ho wa v e f o r m d i s t ib r u t i o n f r o m t h e t a r g e t ,a n d t he e c h o p u l s e wi d t h i s d i f f e r e n t f ro m t h e d i s s i mi l r r a e le f c t i v e t a r g e t ,
识 别和 定位 。利 用光子散 射理 论分析 了近地 面气溶胶 散射 效应 引起 的脉 冲展 宽 ,给 出 了影 响脉 冲展
宽的 主要 因素 , 建 立 了“ 猫眼” 和漫反 射 背景 回 波脉 冲展 宽的计 算 物理模 型 ; 为验 证模 型 , 设 计 并 实施 了基 于飞艇 平 台的动 态主动探 测 验证 实验 , 实验 结果表 明 : 激光脉 冲 经过 8 一 i O k m 斜程 大气传输 , “ 猫
杨 雨川 , 谭碧涛, 龙 超, 陈力子 , 张 己化 , 陈 军燕
( 西 北 核 技 术研 究 所 , 陕西 西安 7 1 0 0 2 4 )
摘
要 :利 用“ 猫眼 ” 效应 原理 实施 目标 主动探 测 , 能够 快速 、 准确 发现 空 间光 学侦 察设 备 。激光 脉 冲
辐 照 不 同的反 射 目标 , 产生 回波 经大 气传 输后 具有 不 同的脉 冲展 宽 , 利 用该特性 可 实现对 不 同 目标 的
眼” 和 飞艇 背景 漫反射 回波 分别展 宽 了 2 0 ~ 3 0 n s 和9 0 n s , 与物理 模 型计 算值 具有较 好 的一致 性 , 验证
了物 理 模 型 的 正 确 性 , 该模 型 可为 区分和提 取“ 猫眼” 回 波信 号 提 供 理 论 依 据 。
关键 词 :大气散射 ; “ 猫 眼” 效应; 背景 漫反射 ; 脉 冲展 宽
中 图 分 类 号 :T N 9 5 8 . 9 8 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1 0 0 7 — 2 2 7 6 ( 2 0 1 3 ) 1 2 - 3 2 2 8 - 0 6
Ti me - d o ma i n c ha r a c t e r i s t i c s o f a c t i v e d e t e c t i n g
e c ho l a s e r p u l s e
Ya n g Yu c h u a n,Ta n Bi t a o ,Lo n g Ch a o ,Ch e n Li z i ,Zh a n g J i h u a ,Ch e n J u n y a n
( N o r t h we s t I n s t i t u t e o f Nu c l e a r T e c h n o l o g y ,X i a l l 7 1 0 0 2 4 ,C h i n a )