激光主动成像制导雷达的研究方向
单光子激光雷达技术研究及应用
单光子激光雷达技术研究及应用第一章引言单光子激光雷达技术是指利用激光器发射单光子，通过探测器接收反射回来的单光子信号，进行精确定位和距离测量的一种新型激光雷达技术。
近年来，单光子激光雷达技术发展迅速，被广泛应用于地质勘探、遥感测量、环境监测、智能交通、机器人导航等领域。
本文将对单光子激光雷达技术进行深入研究，并探讨其应用及未来发展前景。
第二章单光子激光雷达技术原理单光子激光雷达技术的核心是单光子探测器（SPAD）。
SPAD 是一种高灵敏度的半导体器件，可以探测到单个光子的到达。
在激光雷达系统中，激光器向目标发射脉冲激光，光子经过反射后到达探测器。
探测器在接收到光子信号之后，会输出一个时间标记，用于确定反射光子的飞行时间。
通过测量飞行时间，可以计算出目标与激光雷达之间的距离。
第三章单光子激光雷达技术优势相较于传统的连续波雷达和调制雷达，单光子激光雷达技术有以下优势：1. 高分辨率：单光子激光雷达可以测量微小的距离变化，精度高达毫米级。
2. 高精度：单光子激光雷达可以实现无人机在空中的精确定位。
3. 适用范围广：单光子激光雷达可以测量不同环境下的距离和位置，包括空气、水和固体等。
4. 抗干扰性强：单光子激光雷达技术可以避免电磁干扰和光照干扰，提高了信号的可靠性和稳定性。
第四章单光子激光雷达技术应用单光子激光雷达技术已经被大量应用于各个领域：1. 地质勘探：单光子激光雷达可以探测到地下油气层，为石油勘探提供了更为精确的数据。
2. 遥感测量：单光子激光雷达可以测量地球表面的高度、结构和物质组成，用于制作三维地图。
3. 环境监测：单光子激光雷达可以检测大气中的污染物和游离基团，提高环境监测的精度和效率。
4. 智能交通：单光子激光雷达可以实现车辆、行人和障碍物的立体感知，提高了交通安全性。
5. 机器人导航：单光子激光雷达可以为机器人提供更为准确的环境感知，辅助机器人实现自主导航和定位。
第五章单光子激光雷达技术发展前景随着人工智能、物联网等新技术的迅猛发展，单光子激光雷达技术在下一代智能制造、智能交通及智慧城市建设中将发挥越来越重要的作用。
激光雷达综述
激光雷达技术与其应用综述一、激光雷达的概念激光雷达（LIDAR-Light Detected And Ranging ）是一套复杂的光机系统，它结合了光源、光电探测等技术，有时还包括计算机图象处理技术，能够同时获得方位、俯仰角度、距离、强度等信息，特别适合用于森林结构的估计、城市建设、工业、农业、航空航天等领域[1]。
一个典型的激光雷达结构示意图，如图1所示。
激光雷达是一种主动式遥感探测设备，从工作原理来说，它只是把传统微波雷达的光源变成了激光：向被测目标发射激光信号,然后接收反射回来的信号、并与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息。
激光雷达不同于机器视觉技术，使用的是更为精确的激光光源和光电传感器，而机器视觉多是使用普通相机摄像头探测和CCD 或CMOS 作为图像传感器。
激光雷达可以实现较大测量范围内的3D 立体探测，但易受环境天气因素影响；使用微波（毫米波）雷达的机器视觉探测技术，立体测量范围有限、精度不高，但抗干扰性强、测量距离远。
图 1 典型激光雷达系统结构二、激光雷达的关键技术2. 1 光源技术激光雷达系统中使用的光源，目前主要是CO 2激光器，半导体激光器(LD)和以Nd ：YAG 为主的固体激光器。
较远测程(数百米以上)的二极管激光成像雷达对其辐射源的要求, 一是具有足够高的输出功率, 二是具有足够窄的发射波束。
目前商品化的二极管激光器虽可分别达到10W 的平均功率和衍射极限的波束质量, 但同一器件却难以同时满足这两项要求。
一种可能的途径是采用面发射分布反馈(SEDFB)的二极管激光器阵列和微光学(MOC)准直技术。
一个40 阵列, 采用微透镜组1.3cm ×10cm 孔径, 得到0.5 ～ 0.75mrad 发散度的10W 连续输出功率。
当然, 为了实现这样的准直效果, 必须对微光学系统进行精心设计加工, 使其达到1μm 的绝对准直精度, 采用激光辅助化学腐蚀工艺制造微光学系统, 可以满足这一要求。
激光制导武器干扰防护技术分析
激光制导武器干扰防护技术分析作者：田丰姜浩来源：《理论与创新》2018年第12期摘要：激光制导武器成本低、精度高，已经成为现代战争中最为重要的武器之一。
文章针对激光制导武器的特点，阐述了激光制导武器的两种干扰防护技术，重点对影响激光干扰效果的两个因素以及烟幕运动机理进行了建模分析，对实战防护具有借鉴意义。
关键词：激光制导；诱偏；烟幕干扰制导武器是以自动化技术为基础发展起来的高新技术武器，它是按一定规律控制武器的飞行方向、姿态、高度和速度，引导战斗部准确攻击目标的各类武器的统称。
不同的制导武器有不同的制导使用的物理量，在导航中展现出不同的特点。
制导武器按照制导方式可分为：激光制导、电视制导、红外成像制导、GPS制导、雷达制导，其中激光制导精度高、成本低、结构简单，精度达到0.1～1.0m，因此激光制导武器已成为现代战争中不可或缺的重要装备之一，攻击重要军事目标或高价值目标，如机场、指挥所、通讯中心、导弹基地、交通枢纽等。
当前针对这类制导武器的对抗措施主要有干扰、欺骗等手段，文章根据激光制导武器的特点对其对抗方式进行探讨。
1 激光制导激光制导包括激光寻的制导和激光驾束制导，在激光寻的制导中又包括主动寻的制导、半主动寻的制导和被动寻的制导3种形式。
其中技术最成熟、在战场上使用最多的是半主动寻的制导，激光制导炸弹、激光制导导弹等均使用此种制导方式。
激光半主动式制导是在导弹发射之后，射手或载机向目标发射经过编码的激光波束，并保持跟踪照射目标，导弹上的导引头根据目标反射的激光回波信息，控制导弹飞行，最终命中目标。
典型的激光半主动式制导武器系统主要由带激光半主动导引头的导弹（或炸弹、炮弹）及发射平台和激光目标指示器构成。
其特点是具有很高的制导精度和较强的抗干扰能力，可实现有限的射后不管，与红外成像寻的制导相比，具有系统构成较为简单、成本较低的优点；发射点与照射点配置灵活，无需全程照射目标，射程不受限制等优点。
激光成像技术在遥感中的应用研究
激光成像技术在遥感中的应用研究遥感技术是人类利用现代高新技术手段实现对地球表面信息的获取、解析和应用的一门综合科技。
而在遥感技术的发展过程中，激光成像技术则是一种非常重要的手段，它不仅具有高精度、高空间分辨率等多种优点，而且还可以广泛地应用于农业、林业、地质、环境、城市规划等众多领域。
因此，本文将针对激光成像技术在遥感中的应用进行一些探讨。
一、激光成像技术的基本原理激光成像技术是使用激光束对目标进行扫描，通过反射回来的光信号，分析出目标物表面的形态、颜色、大小、纹理等信息的一种遥感技术。
它主要依赖于激光脉冲的发射和接收系统，以及图像处理技术。
在激光成像技术的发展中，主要是通过激光雷达技术来实现。
它利用激光器发射激光束，经过透镜和望远镜把光束对准目标，激光与目标物体发生相互作用后，经过反射和散射，部分能量被回波回到激光雷达的接收器上。
接收器通过接收回波信号，并且进行数据处理，就可以获取到目标物的图像信息。
二、激光成像技术在遥感中的应用1. 地形地貌测绘激光雷达技术可以非常准确地测量地面高度和坡度等地形地貌特征，并且可以实现精细化的建模和测量，从而在地质勘探、城市规划等领域中带来了非常大的应用前景。
例如，激光雷达技术在环境监测和危险物品监测等领域也得到了广泛的应用。
准确把握地面坡度，分析出雨水流向，便于事前防范森林火灾，洪水等自然灾害的发生。
在城市规划领域，可以利用激光雷达技术进行三维建模，预测出建筑物的落日角和阴影投射，从而预测城市地区的光照类别和阴影分布。
2. 森林资源监测激光成像技术在森林资源监测中也有广泛的应用。
激光雷达通过测量地面以上高度、森林密度和地形等数据，能够高精度地获取到森林资源的多种信息，如森林覆盖、地形高度、树高和树种等信息。
通过这些信息，可以快速、精确地估计出森林资源的总量，可以为国家和企业的森林管理和保护提供精确的参考和决策。
3. 激光雷达在农业科研中的应用激光雷达技术在农业科研中的应用也有所突破。
激光主动照明成像技术_分析和实验证明_王智
后向散射和目标反射的总功率 , 反映了后向散射的
影响 。如果需要研究后向散射对目标识别的影响 , 还
必须考虑望远镜焦平面的成像设备 , 本实验的接收
装置为 CCD 摄像机 , 还必须知道散射体和目标在探
测器对应像元上的辐射功率 , 从而可以对后向散射
引起的 辐射背景 对目标照 明的影 响加 以分析 。设
φ)
loi I
oi
+τ
i
e-2
βl
ex
l6
S i(l )dl
(10)
我们通过对 ηi 的分析 , 可以看出大气的后向散射对 目标照明的影响程度 。当 ηi >1 时 , 后向散射干扰已 经淹没了目标 , 即噪声大于有用的信号 , 通常取 η0i =1 为临界影响系数 。
1.2 成像系统组成
激光主动照明成像系统由以下几个部分组成 : 激光发射装置 ;激光接收望远镜 ;数据采集 、处理和 输出显示系统 。图 2 所示是激光主动照明成像系统 的示意图 。目前在国防科技中应用较广泛的激光波 段有两个 :钇铝石榴石(Y AG)激光的 1.06 μm 和二氧 化碳(CO2)激光的 10.6 μm , 前者主要用于激光测距
传输的目的 。随着激光成像技术的研究 , 成像距离 越来越远 , 使用领域越来越宽 。 不仅在军事上用于 侦察 , 还用于海岸巡逻 , 海上搜索和救援 , 安全部 门用于对可疑分子监视 。
1 激光主动照明成像系统分析
对于短距离范围的主动成像系统设计是相当简 单的 , 激光器工作于光斑模式 , 光照明于整个探测 器焦平面阵列的可视实时域 。接收器产生可连接电 视系统的图像序列 。这种系统有以下好处 :(1)简 单 ;(2)在场景中 , 能允许实时地观察运动物体和 运输工具 。 对于更长的距离 , 由于受大气的干扰 , 连续的散粒噪声影响 , 雾气的后向反 射等限制因 素 , 工作在这种模式下是不可能的 。 往往需要多次 曝光和处理来产生整个景像的单帧图像 。 在这种情 况下 , 获取整个景像的完整图像所需要的时间和图 像保真度之间应该有一个平衡 。
适用于信息化弹药的舰载火控雷达指令制导技术
激 光 制 导技 术 主要 有 激 光半 主 动 制导 、 光 驾 激
束 制导 、 激光 指令 制导 、 激光 主动 成像 制导 等 。大 部 分 的制导 炮 弹多采 用 半 主 动 制 导方 式 ， 他 几 种 方 其
第３ ９卷 第 ３期（ 总第 １３期 ） ５
２１ ０ ０年 ９月
火 控 雷 达 技 术
Ｆ ｒ ｏ ｔｏ Ｒａ ａ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｉ Ｃ ｎ ｒ ｌ ｄ ｒＴ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ
Ｖ １ ９ Ｎ ． （ ｅｉ ５ ） ｏ． ｏ ３ Ｓ ｒ ｓ１ ３ ３ ｅ
Ｓｐ ００ ｅ ．２ １
适 用 于信 息 化 弹药 的舰 载 火 控 雷 达 指令 制 导 技 术
贾 望 屹
（ 中国 电子科 技 集 团公 司第二 十研 究所 西安 ７０ ６ ） １ ０ ８
【 摘要】 本文介绍 了制导炮弹的几种制导方式 ， 国内外几种典型 的制导炮弹进行 了介 绍， 对 对指令
制 导技 术进行 了详 细论 述 ， 明 了制 导炮 弹的研 制现状 以及 发展 趋 势。 说
关 键 词 ： 息化 弹 药 ； 令 制 导 信 指
中 图 分 类 号 ：９ ３ ６ Ｔ ９ Ｅ ３ ． ；Ｎ ６
文 献 标 志 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ８８５ （０ ０）３ ３７ ６ １０ —６２ ２ １ ０ ４０ ４ ３
Ｓ ｐ・ ｒ ｅ Ｆｉ ｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｄａ ｍ ｍ ａ ｄ Ｇｕｉ ａ ｅ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｈｉ Ｂｏ ｎ ｒ ｎ ｒ ｌＲａ ｒ Ｃｏ ｎ ｄ ｎｃ ｃ ｏ ｏ ｙ
和 以色 列等 十几 个 国 家进 行 了制 导炮 弹 的研 制 ， 主
成像激光雷达技术概述
成像激光雷达技术概述想象一下，一辆无人驾驶汽车在繁忙的都市中自由穿梭，智能地避让行人、车辆，准确地判断路况，安全地到达目的地。
这一切都离不开一种神秘的技术——成像激光雷达技术。
成像激光雷达技术是一种通过发射激光并接收反射信号，快速获取目标物体详细信息的技术。
它具有高精度、高速度、高分辨率等优点，成为无人驾驶、智能交通等领域的关键技术之一。
成像激光雷达技术的原理可以归结为“激光雷达扫描”。
首先，激光发射器会发射出一定波长的激光束，光束经过光学系统后，会形成一定的光路。
随后，激光束打到目标物体上，并反射回来。
反射信号被接收器捕获后，通过高速数据处理器进行处理，最终形成具有高清晰度的三维图像。
成像激光雷达技术具有以下特点：1、精度高：激光雷达的测量精度远高于传统的传感器，能够清晰地识别出目标物体的形状、大小和距离等信息。
2、速度快：激光雷达的扫描速度非常快，能够在短时间内获取大量数据，从而实时更新目标物体的位置和姿态。
3、成本适中：相较于其他高级传感器，成像激光雷达技术的成本较为适中，适合大规模应用和推广。
4、抗干扰性强：激光雷达的信号为定向光束，不易受到环境光的干扰，保证了测量的稳定性和准确性。
成像激光雷达技术在各类应用场景中都有着广泛的实际应用。
在智能交通领域，成像激光雷达技术能够实时监测道路状况、车辆流量等信息，为智能交通管理系统提供重要依据。
在无人驾驶领域，成像激光雷达技术可以帮助车辆进行精确的障碍物识别、路径规划以及自主导航，提高无人驾驶的安全性和可靠性。
此外，成像激光雷达技术在无人机、机器人等领域也有着广泛的应用，能够实现自主导航、环境感知等功能。
未来，成像激光雷达技术将继续发挥其重要作用。
随着技术的不断进步，激光雷达的扫描速度、分辨率和可靠性等方面将得到进一步提升。
随着5G、物联网等技术的快速发展，成像激光雷达技术将在更广泛的领域得到应用，例如智慧城市、安全监控等。
此外，随着和机器学习等技术的不断发展，成像激光雷达技术将能够实现更高级别的自动化和智能化。
四象限探测器组件在激光制导技术中的应用
High & New Technology︱12︱2016年10期四象限探测器组件在激光制导技术中的应用邓 松国营长虹机械厂，广西 桂林 541002摘要：激光制导技术在国内外都有很高的发展和应用空间，其普遍运用于导弹、炸弹等精确制导武器的研制，所以在精准上有很高的要求。
而四象限探测组件的特点就是精准度高，并且制作简单，成本也很低，所以在激光制导中有广泛的应用前景和应用市场。
关键词：激光制导；四象限探测组件；精准度高；光电探测组件中图分类号：TN249 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）10-0012-011 关于四象限探测组件的基本介绍 1.1 四象限探测组件的基本结构 四象限探测组件是光电探测组件的一种，它之所以叫四象限探测组件，是因为它由四个性能完全相同（物理的理想形态）的光电二极管按照直角坐标要求排列而成，从而形成光电探测组件。
在物理学中，光电二极管是神奇的半导体器件，它虽然也是由一个P-N 结组成，但是不同于普通二极管的整流作用，它可以把光信号转换成电信号。
光电二极管在制作时，会尽量使P-N 结的相对面积大些，这样可以更好地接收入射的光线。
而光的变化可以使光电二极管电流的变化，把光信号转变成电信号，成为光电传感器。
1.2 四象限探测组件的原理和应用 四象限探测组件是利用集成电路光刻技术，将光敏面划分为四个形状和面积完全相同、且相对于光轴位置对称的区域，每个区域相当于一个光电二极管。
利用光学成像的原理，一般会将四象限探测器放置于光学系统焦平面附近，根据四个象限上输出的电信号幅度的大小可以确定目标的成像位置。
当激光照射光学元件时，在四象限光电探测器的光敏面上会产生一个成像光斑。
如果目标在光轴上，其成像光斑相对于光轴是对称的，四个光电二极管接收的激光能量相同；如果目标偏离光轴，四个光电二极管被激光照射的面积不再相同，导致输出的光电流产生差异。
通过一系列的解算，就可以得到很精准的信息。
“海洋激光雷达遥感”专栏前沿
为了践行“关心海洋、认识海洋、经略海洋”的海洋强国战略方针，促进我国相关领域研究人员在海洋激光雷达遥感及其应用领域 交流最新成果，本 期 《红外与激光工程》精心策划组织了“海洋激光雷达遥感”专栏，并得到了相关领域专家和学者的积极响应。此 次专栏共包含高水平稿件12篇，其中综述论文4篇，研究论文8篇。这些论文系统介绍了海洋激光雷达遥感及其相关领域热点专题的研
海洋激光雷达是一种主动光学遥感手段，具有信噪比高、可夜间探测，以及可提供高分辨率剖面信息等诸多优点。通过研究激光在 海洋中复杂的吸收和散射过程，海洋激光雷达可以获取海洋的诸多信息，从而解决海洋学中涉及到的物理、化学、生物、地质等多学 科交叉的科学技术问题。1969年，美国雪城大学研制了第一台用于浅海深度测量的激光雷达，开启了激光雷达技术在海洋开发利用方 面的征程。经过数十年的发展，海洋激光雷达已发展成包含测深测绘激光雷达、水下成像激光雷达、海洋荧光激光雷达、布里渊测温 激光雷达、光学剖面探测激光雷达等的大家族，为海洋测深测绘、生物地球化学、物理海洋学以及海洋渔业等诸多领域做出了卓越贡 献。特别是近年来的一些重要进展，如星载大气激光雷达CALIOP能够提供的近水面全球颗粒后向散射、激光测高卫星丨CESat-2能够提供
最后，感谢所有作者的大力支持与卓越贡献，感谢所பைடு நூலகம்匿名审稿人及时且专业的评审意见，感谢每一位读者对本刊的关注与支持。
特邀专栏主编:
单 位 ：浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室 Email: liudongopt@ 简 介 ：刘 东 教 授 ，现任浙江大学现代光学仪器国家重点实验室副主任、光电科学与工程学院院长助理，中国光学工程学会理事、海 洋光学专委会委员，中国光学学会光学测试专委会、环境光学专委会委员， <大气与环境光学学报》执行副主编， 《中国光学> 、 <红外与激光工程> 、 《光学精密工程> 等期刊青年编委。带领团队联合主办了海洋光学遥感国际研讨会（〇〇r s 2〇18) 、承办了 大气光散射与遥感国际研讨会(丨S A L S a R S '19)、联合承办第四届全国海洋光学高端论坛；曾担任多个国际/国内学术会议的共主席 (C o -chair)、科学委员会(Science C o m m i t t e e )委员、程序委员会(Program C o m m i t t e e )成员等。从事光电检测与遥感方面的教 学 及 科 研 工 作 ，主要研究方向包括大气及海洋激光雷达、机 器 视 觉 与 深度学习技术等。主持国家重点研发计划项目1项 、国家自然 科学基金项目3 项 ，主持包括浙江省杰出青年基金项目等其他国家、省部级等项目1〇余项，出版教材2部 ，申请/授权国家发明专利 40余项，发表论文被SCI收录60余篇，国内外学术会议作大会 报 告 （Plenary talk) /遨 请 报 告 （ Invited talk) 30余次。
分析激光雷达的三维成像方法
分析激光雷达的三维成像方法激光雷达是一种能够利用激光束进行高精度测量和三维成像的仪器，已经在许多领域得到了广泛的应用。
在这篇文章中，我们将介绍激光雷达的三维成像方法，并分析其原理和优缺点。
激光雷达的三维成像方法主要可以分为两类：主动式成像和被动式成像。
主动式成像是指激光雷达主动地向目标物体发射激光束，然后测量其返回的激光信号来获取目标物体的三维信息。
被动式成像则是通过接收来自外部光源（如太阳光）的光线，通过分析光线经过目标物体后的散射模式来获得目标物体的三维形状。
主动式成像方法中最常用的是时间差法和相位差法。
时间差法是利用激光束往返的时间与光速的关系来测量目标物体与激光雷达之间的距离。
具体来说，激光雷达发射一束短脉冲的激光，计算激光从发射到返回所经过的时间，再乘以光速即可得到目标物体与激光雷达之间的距离。
相位差法则是利用激光返回时的相位差来计算距离。
这种方法在测量精度方面更高，但要求激光雷达具备高频率的激光发射器。
被动式成像方法中最常用的是结构光法和多视角法。
结构光法利用一个具有特定模式的光源（如激光投影仪）投射光线到目标物体上，通过观察光线经过目标物体后的散射模式来推导目标物体的三维形状。
多视角法则是通过同时从不同位置观察目标物体，从而获得多个角度的图像，然后结合这些图像来重构目标物体的三维形状。
这种方法常用于立体视觉中，可以实现较高的测量精度。
不同的三维成像方法各有优缺点。
主动式成像方法在测量距离方面具有较高的精度，并且可以在任何光照条件下工作。
然而，它需要激光雷达具备高速激光发射和接收的能力，且对目标物体的反射和散射能力有一定要求。
被动式成像方法则无需激光发射器，可以利用周围光源进行测量，且在测量速度和实时性方面较好。
但是它对环境光照条件有一定的要求，并且由于光线的散射和衍射效应，可能导致一定的测量误差。
总体而言，激光雷达的三维成像方法在测量和建模方面具有很高的精度和准确性，已经在许多领域得到了广泛的应用。
简单的说一下国产主动雷达红外成像导引头
简单的说一下国产主动雷达红外成像导引头简单的说一下国产主动雷达/红外成像导引头此前曾经有国产复合导引头的消息传出，如去年珠海航展公开的CM-506KG小直径制导炸弹就配备有毫米波/红外成像导引头、我国自行研制的第二代末敏弹也配备有复合探测系统，它也包括红外成像探测系统、毫米波探测系统，但是复合制导系统实物展示，这次可能还是第一次，它显现了我国在精确制导领域的进步。
从公开的图片来看，笔者注意到它的整流罩呈卵圆形，这意味着它的载弹速度并不高，从内部结构图来看，笔者注意到它的雷达天线呈现长条形，这样意味着它的波束在高度方向比较发散，因此高度方向的探测精度较低，因此笔者推测这个导引头可能用来攻击地面或者海面目标，在高度方向的精度可以恰当降低，所以笔者认为这个导引头应该是给国产反舰导弹配备的，它标志着我国反舰导弹导引头的探测能力更强，抗电子干扰能力更好，作战能力也更大，可以有效的提高国产反舰导弹的战术技术能力，从而增强我国海军的作战能力，同时也有助于提高国产反舰导弹在国际市场上的竞争能力。
反舰导弹的末制导系统一般采用微波雷达，这主要是因为微波雷达的技术比较成熟，研制成本和费用较低，还就是攻击水面目标时候，海面背景干扰较低，杂波干扰比陆地要小，还有就是舰艇本身就是一个巨大的雷达反射体，特别是水面舰艇本身就是由金属表面构成，根据相关资料，一艘5000吨级的水面舰艇它的RCS面积可以达到5000多平方米，另外甲板还有较多的电子设备、武器、锚泊设备等，这些都增加舰艇的RCS，这些都有利于反舰导弹末制导雷达探测目标，简化信号与数据处理系统，这也是为什么反舰导弹一开始就能实现主动寻的制导。
对于反舰导弹来说，在发射前火控系统会在航路上建立一个目标瞄准点和相应的目标搜索区，导弹飞抵瞄准之后，末制导雷达开机，对预定目标进行搜索和跟踪，探测到目标后，转入锁定和跟踪，对目标进行攻击，如果搜索区没有发现目标，末制导雷达会按着一定比例对搜索区进行扩大搜索，如果仍旧没有发现目标，导弹则继续沿着预定航线飞行和搜索，直至燃料耗尽。
基于“猫眼”效应的激光主动成像探测系统性能分析
成像识别方面受到人们 的广泛关注。激光主动成像 探测是采用激光光源瞬间照明 目标所处空间 ， 同时 利用高增益成像器件和距离选通技术对 目标成像 ， 使由被观察 目 标反射回来的辐射脉冲刚好在成像器 件 的选通工作 时间内成像 。与被动探测方式相 比， 具有探测性能对背景特性依赖小 ， 成像清晰、 比度 对 与角分辨力高， 能同时获取 目 图像与距离信息等 标 突出优势 ， 可提高对小、 远、 暗、 隐蔽威胁 目标的成像 识别能力。但 由于大气通道的影响 ， 激光 回波强度 将发生严重衰减、 光束发散和漂移 ， 致使成像器件 的
Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ａ ｙ ｉ ｆＬａ ｅ ｔｖ ｍ ａ ｉ ｇ Ｄｅ ｅ ｔｏ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｓ ｒ Ａｃ ｉ ｅ Ｉ ｇ ｎ ｔ ｃ ｉ ｎ
Ｓ ｓｅ ｓ ｄ ｏ “ｃ ｔｅ ｅ’Ｅｆｅ ｔ ｙ ｔ ｍ Ｂａ ｅ ｎ ａ－ｙ ’ ｆ ｃ
Ａ ｓ ａｔＴ ｉ ｐｅｅｔｔｎａ ａ ｚｓ ｅｐｒ ｒ ａ ｃ ｓｒ ｃ ｖ ａｉ ｅ ｃ ｏ ｓ ｍ ｂ ｖ ｇａ ｄｌｆ ｂｔ ｃ ：ｈｓ ｒｓｎ ｉ ｎｌ ｅ ｅ ｏｍ ｅｏ ｌ ｅ ｔ ｅ ｍ ｇ ｇｄｔ ｔ ｎｓ ｔ ｙｇ ｉ ｍｏｅ ｏ 叩一 ｒ ａｏ ｙ ｔ ｈ ｆ ｎ ｆａ ａ ｉ ｉ ｎ ｅｉ ｙ ｅ ｉ ｎ
Ｚ ＨＡＮＧ ， ＵＮ Ｘｉ Ｓ Ｈｕａ ｙ ｎ ．ａ
雷达学科发展趋势与研究方向
雷达学科发展趋势与研究方向(一)微波遥感成像雷达技术合成孔径雷达(SAR)是一种主动式微波成像雷达，由于它具有全天候、全天时、髙分辨率、宽测绘带以及可穿透植被和土壤的能力，有着广泛的应用前景，如洪水监测、地形测绘、城市规划、环境监测、农作物评估、资源勘探和军事应用等。
毫无疑问，SAR技术将会快速发展，星载SAR因监测范围广，HP510电池将会成为未来的发展重点。
合成孔径雷达引起平台相对于固定的地面目标运动而形成合成孔径，实现成像;反过来，若雷达固定而目标运动，则以目标为基准可视为雷达在等效反方向运动，也能形成合成阵列，据此也可对目标成像，通常称为逆合成孔径雷达(ISAR)技术。
逆合成孔径雷达技术可用来对空中、空间和海上目标成像，已成为一个新的研究热点。
未来5~10年，微波遥感成像技术应着重研究以下问题:(1)高分辨率SAR及图像解释技术;(2)低频率机载SAR的探地能力;(3)动目标的检测、定位技术;(4)SAR定标技术(是SAR对地定量观测的关键技术);(5)3八尺小卫星及星座，星载5八尺实时图像处理技术;(6)多参数、多模式SAR综合技术及应用;(7)SAR干涉测量技术;(8)机动目标高分辨率逆合成孔径雷达(ISAR)技术;(9)逆合成孔径雷达三维成像技术。
(二)空间和空中探测雷达技术相控阵技术为空间和空中探测雷达带来了许多优越性，因此各种先进的空间和空中探测雷达越来越多地采用了相控阵技术，DELLInspiron1525电池这种情况反过来又推动了相控阵技术的发展.相控阵雷达技术的下一步发展方向是:(1)有源相控阵雷达技术，尤其是X波段的有源相控阵雷达技术，以满足一些高端需求;(2)宽频带相控阵技术，主要用于高分辨率雷达，也可实现雷达与其他电子设备的综合利用;(3)低/超低副瓣相控阵天线技术;(4)数字相控阵技术;(5)共形相控阵天线技术;(6)毫米波相控阵天线技术;(7)天基相控阵技术;(8)低成本相控阵技术。
激光雷达的现状与发展趋势
激光雷达的现状与发展趋势作者：杨栋来源：《中国信息化·学术版》2012年第12期【摘要】文章主要简述了激光雷达的现状及其在军事、气象、测风、医学、水土保持等方面的广泛应用，进而分析阐述了激光雷达的发展趋势。
【关键词】激光雷达；发展趋势；应用；星载激光雷达【中图分类号】TN958.98【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2012）12-0025-01引言激光雷达是一种可以精确、快速获取地面或大气三维空间信息的主动探测技术，应用范围和发展前景十分广阔。
以往的传感器只能获取目标的空间平面信息，需要通过同轨、异轨重叠成像等技术来获取三维高程信息，这些方法与LiDAR技术相比，不但测距精度低，数据处理也比较复杂。
正因为如此，LiDAR技术与成像光谱、合成孔径雷达一起被列为对地观测系统计划中最核心的信息获取与处理技术。
激光雷达是将激光技术、高速信息处理技术、计算机技术等高新技术相结合的产物。
一、激光雷达的工作原理激光雷达是一种雷达系统，是一种主动传感器，所形成的数据是点云形式。
其工作光谱段在红外到紫外之间，主要发射机、接收机、测量控制和电源组成。
工作原理为：首先向被测目标发射一束激光，然后测量反射或散射信号到达发射机的时间、信号强弱程度和频率变化等参数，从而确定被测目标的距离、运动速度以及方位。
除此之外，还可以测出大气中肉眼看不到的微粒的动态等情况。
激光雷达的作用就是精确测量目标的位置（距离与角度）、形状（大小）及状态（速度、姿态），从而达到探测、识别、跟踪目标的目的。
二、激光雷达的现状及应用激光技术从它的问世到现在，虽然时间不长，但是由于它有：高亮度性、高方向性、高单色性和高相干性等几个极有价值的特点，因而在国防军事、工农业生产、医学卫生和科学研究等方面都有广泛的应用。
LiDAR技术在西方国家发展相对成熟，已经投入商业运行的激光雷达系统（主要指机载）主要有Optech（加拿大）、TopSys（法国）和Leica（美国）等公司的产品。
雷达成像技术研究与应用
雷达成像技术研究与应用雷达成像技术是一种非常重要的无线电成像技术，它广泛应用于气象、军事、海洋、航空等领域。
雷达成像技术可以实现对地球表面目标的三维成像，从而为环境监测、天气预报、战争情报提供了非常强大的手段。
下面将详细介绍雷达成像技术的原理、发展现状以及未来发展趋势。
一、雷达成像技术的原理雷达成像技术是利用雷达信号与目标之间的相互作用来实现成像的一种技术。
雷达信号在传播过程中，会遇到目标并被反射回来，接收机接收返回的信号，并通过信号处理算法处理成图像。
雷达成像技术需要主动发射微波信号，因此光学遮蔽不会对成像造成影响。
雷达成像的原理类似摄影机拍摄的过程，但是摄影机所用的是红外线、可见光和紫外线进行拍摄，而雷达成像则是通过微波信号来实现成像。
雷达成像通过探测反射回来的微波信号的时间来判断目标的位置，进而实现目标的成像。
二、雷达成像技术的发展现状雷达成像技术的发展历程源远流长，历经数十年的时间，在各个领域都取得了重要的应用。
现代雷达成像技术主要包括合成孔径雷达（SAR）成像、反演散射成像技术和多普勒雷达成像等。
其中，合成孔径雷达（SAR）是最为常用的一种雷达成像技术。
它通过收集合成孔径上不同点的信号后，进行处理，进而得到图像。
SAR具有分辨率高、调制灵敏度好、天气变化影响小等优点，因此被广泛应用于环境监测、资源勘探、军事侦察等领域。
反演散射成像技术通过对目标的材料特性和形状进行反演，可以得到目标的图像。
该技术应用广泛，能够应对不同的监测需求，因此成为环境监测、远程探测和作战情报的重要手段。
多普勒雷达成像利用多普勒效应实现对目标消失或者移动的情况进行探测。
相比于传统的雷达成像技术，在检测移动目标方面，多普勒雷达成像有着更出色的表现。
三、雷达成像技术的未来发展趋势目前，雷达成像技术在各个领域都有非常广泛的应用，但是我们也在探索更加先进的雷达成像技术，以实现更高的性能和更广泛的应用。
未来雷达成像技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：1. 高分辨率、高精度成像随着电子技术的不断发展和应用，雷达成像技术的分辨率和精度已经得到了极大的提升。
激光主动探测中的“猫眼”目标识别定位算法
激光主动探测中的“猫眼”目标识别定位算法
王湛岩;刘朋;赵志刚;彭孝东
【期刊名称】《电光与控制》
【年(卷),期】2024(31)3
【摘要】激光主动探测是利用光学系统的“猫眼效应”对敌方侦察设备进行探测识别的技术,其核心技术是利用回波精准地找到敌方光学探测器的位置,从而实施对探测器的干扰或其他措施。
构建了激光主动探测中激光传输的基本模型,讨论了大气衰减、离焦量和入射角度等多种条件对激光主动探测的影响;基于激光主动探测的光电回波图像,以实际探测过程中的激光传输特性为基础,创造性地提出了回波功率、目标大小、目标形状3种判据,与传统目标检测算法相结合,实现了对敌探测设备的精确识别定位;通过实例检验,验证了该算法相较于传统算法具有更好的识别能力,且具有较强的通用性和一定的实战应用价值。
【总页数】5页(P53-57)
【作者】王湛岩;刘朋;赵志刚;彭孝东
【作者单位】中国人民解放军63895部队
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于猫眼效应的激光主动探测系统探测能力分析
2."猫眼效应"在激光主动探测中的实现
3.激光探测“猫眼”效应目标识别算法
4.“猫眼效应”激光主动探测技术影响因素分析
5.基于“猫眼效应”的激光主动探测技术应用研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
激光成像技术的最新应用与发展
激光成像技术的最新应用与发展在当今科技飞速发展的时代，激光成像技术作为一项具有重要意义的前沿技术，正不断拓展其应用领域，并取得了令人瞩目的进展。
激光成像技术凭借其高精度、高分辨率和非接触式测量等独特优势，为众多领域带来了创新和突破。
激光成像技术在医学领域的应用成效显著。
在医学诊断方面，如眼科疾病的诊断，激光扫描共聚焦显微镜能够对视网膜进行高分辨率的成像，清晰地显示出视网膜的细微结构和病变情况，为眼科医生提供了准确的诊断依据。
在肿瘤检测中，通过激光诱导荧光成像技术，可以检测到肿瘤细胞发出的特定荧光信号，实现早期肿瘤的精准定位和诊断。
此外，激光成像技术在心血管疾病的诊断中也发挥着重要作用。
例如，利用光学相干断层扫描（OCT）技术，能够清晰地呈现血管内壁的结构和斑块情况，为心血管疾病的治疗提供了关键的信息支持。
在工业制造领域，激光成像技术同样不可或缺。
激光三维成像技术可以对复杂零件进行高精度的三维测量和建模，为工业设计和质量检测提供了精确的数据。
在汽车制造中，激光焊接过程中的实时成像监控，能够确保焊接质量的稳定性和可靠性。
而且，在航空航天领域，激光成像技术用于检测飞机零部件的表面缺陷和内部损伤，保障了飞行器的安全运行。
激光成像技术在军事领域的应用具有战略意义。
在战场侦察中，激光成像雷达能够快速获取目标区域的地形地貌和敌方部署情况，为作战决策提供及时准确的情报支持。
在武器制导方面，激光成像制导技术具有高精度、抗干扰能力强等优点，大大提高了武器的打击精度和命中率。
此外，在军事伪装识别中，激光成像技术可以识破敌方的伪装手段，有效识别真实目标。
在环境监测领域，激光成像技术也大显身手。
通过激光雷达，可以对大气中的颗粒物、污染物进行监测和分析，为环境保护和气候变化研究提供重要的数据。
在水质监测方面，利用激光诱导击穿光谱技术，能够快速检测水中的重金属含量和其他污染物成分，及时发现水质污染问题。
随着技术的不断进步，激光成像技术也在不断发展和创新。
激光雷达概述
激光雷达概述1、激光雷达LiDAR(Light Detection and Ranging)的定义及其组成系统激光雷达是激光探测及测距系统的简称。
是⼀种以激光器作为发射光源，采⽤光电探测技术⼿段的主动遥感设备。
激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测⽅式。
由发射系统、接收系统、信息处理等部分组成。
图1 激光雷达技术⽰意图发射系统是各种形式的激光器，如⼆氧化碳激光器、掺钕钇铝⽯榴⽯激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成。
接收系统采⽤望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电⼆极管、雪崩光电⼆极管、红外和可见光多元探测器件等组合。
激光雷达采⽤脉冲或连续波两种⼯作⽅式，探测⽅法按照探测的原理不同可以分为⽶散射、瑞利散射、拉曼散射、布⾥渊散射、荧光、多普勒等激光雷达。
2、激光雷达的基本原理激光雷达是⼀种集激光、全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与⼀⾝的系统，⽤于获得数据并⽣成精确的数字⾼程模型（DEM）。
这三种技术的结合，可以⾼度准确地定位激光束打在物体上的光斑。
它⼜分为⽬前⽇臻成熟的⽤于获得地⾯数字⾼程模型的地形激光雷达系统和已经成熟应⽤的⽤于获得数字⾼程模型的⽔⽂激光雷达系统，这两种系统的共同特点都是利⽤激光进⾏探测和测量，这也正是激光雷达⼀词的英⽂原译，即：LIght Detection And Ranging - LIDAR。
激光本⾝具有⾮常精确的测距能⼒，其测距精度可达⼏个厘⽶，⽽LIDAR系统的精确度除了激光本⾝因素，还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。
随着商⽤GPS及IMU的发展，通过LIDAR从移动平台上（如在飞机上）获得⾼精度的数据已经成为可能并被⼴泛应⽤。
LIDAR系统包括⼀个单束窄带激光器和⼀个接收系统。
激光器产⽣并发射⼀束光脉冲，打在物体上并反射回来，最终被接收器所接收。
接被收器准确地测量光脉冲从发射到反射回的传播时间。
关于制导技术发展现状与趋势的调研报告.
关于制导技术发展现状与趋势的调研报告院系：姓名：学号：专业：导师：1.前言 (1)2.正文 (1)2.1电视制导 (1)2.2红外制导 (2)2.3激光制导 (3)2.4毫米波/微波寻的制导 (4)2.5光纤制导 (5)2.6地图匹配制导 (5)2.7全球定位系统（GPS）制导 (5)2.8惯性制导 (6)2.9程序制导 (6)2.10多模或复合制导 (6)3.总结 (7)关于制导技术发展现状与趋势的调研报告1.前言从20 世纪90 年代以来爆发的几场局部战争来看，精确制导武器呈不断发展之势，表现为精确制导武器更新迅速，使用量剧增。
在海湾战争中，空对地精确制导武器还只是处于辅助地位，仅占全部投弹量的8%；在1995年的波黑战争中，精确制导武器的使用量提高到了60%；1998 年美国对伊拉克进行的“沙漠之狐”空袭，空对地精确制导武器的使用数量上升到了70%；在科索沃战争中，精确制导武器占到了98%，发挥了主导作用；在伊拉克战争中，美军使用了800 余枚战斧式巡航导弹和2万余枚精确制导武器，占总弹药量的80%以上。
精确制导武器是采用高精度探测、控制及制导技术，能够有效从复杂背景中探测、识别并跟踪目标，从多个目标中选择攻击对象并高精度命中其要害部位。
精确制导武器与普通武器的根本区别在于它具有制导系统，制导系统的基本任务是确定飞行器与目标的相对位置，在导弹攻击目标的过程中，负责导引和控制导弹按照预定的规律调整飞行姿态与飞行路线，并最终命中目标。
导弹命中目标的概率主要取决于制导系统的工作，所以制导系统在整个飞行器控制系统中占有极重要的地位。
2.正文因为精确制导武器对射程内的目标如坦克、装甲车、飞机、舰艇、雷达、桥梁、指挥中心等进行攻击时，具有很高的命中概率，所以在海湾战争和科索沃战争中，从战略目标到战术目标，从军事目标到民用目标，几乎都遭到精确制导武器的打击。
精确制导武器虽然制造成本高，但是由于它具有较高的命中率，通常用于攻击高价值的重要目标，因而具有较高的作战效能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
激光主动成像制导雷达的研究方向刘立宝1 蔡喜平2 乔立杰2 杨 洋2(哈尔滨工业大学威海分校理学系1 威海 264209)(哈尔滨工业大学应用物理系2 哈尔滨 150001) 文摘:文中介绍了国外制导用激光成像雷达近年来的发展情况,总结提出了激光主动成像制导雷达的研究方向。
CO2激光成像雷达系统效率高,大气传输性能好,信息处理技术成熟,易于实现高灵敏度外差探测和三维成像,曾经是主要的研究对象;固体激光雷达系统具有系统质量轻、价格低,探测器不需要制冷的独特优点正成为现在研究热点;二极管激光成像雷达体积小、造价低、寿命长、可靠性高、功耗低,可采用室温探测,有着很大的发展前途。
关键词: 激光雷达 成像 制导R esearch of active im aging guiding lidar systemLiu Libao1 Cai Xiping2 Qiao Lijie2 Yang Yang2(Department of Science,Weihai Campus,Harbin Institute of Technology1, Weihai, China, 264209) (Department of Applied Physics,Harbin Institute of Technology2, Harbin, China, 150001)Abstract:In this paper,the latest development of imaging guiding lidar overseas is introduced, and the future of that is predicted.The CO2lidar system has the advantages of higher efficiency,bet2 ter transmission capability in air,more developed information processing technology,easy to actualize the coherent detection with high sensitivity,and3D imaging,so it has been the main object for study2 ing.For the special excellence of light weight,lower price,and detector without cooling,the solid imaging lidar system is now being a hot spot of research.With well outlook,the diode lidar system has got more characteristics than the systems before.K eyw ords: Lidar Imaging Guidance 1999206224收稿 1999212220修回作者简介:刘立宝 男 31岁 讲师 从事光学成像研究及教学工作。
第29卷第2期 红外与激光工程 2000年4月Vol.29No.2 Infrared and Laser Engineering A pr.20001 引 言精确制导武器是一种命中精度高,杀伤威力大,消费比高、费交比(费用交换比)好,可以改变大型常规兵器传统军事价值的低代价威慑力量,是影响总体作战能力的重要因素之一。
发展精确制导武器是常规战略的最佳选择。
激光制导是光电制导中发展较早,技术较成熟,应用较广的一种制导体制。
现已有多种型号的激光制导武器装备军队并多次成功地用于实战。
由于空地导弹的发展,必须对地面目标进行识别,而激光主动制导成像导引头具有成像识别的优势,因而激光主动成像制导技术得到发展。
从辐射源的角度来看,目前的激光成像制导雷达可分为三类,即:CO2激光成像雷达;二极管泵浦固体激光成像雷达;二极管激光成像雷达。
CO2激光器效率高,大气传输性能好,易于实现高灵敏度外差探测和三维成像,信息处理技术很成熟,早期的激光成像雷达几乎全都是采用CO2激光器。
美国“火池(Fire pond)”激光雷达的远程试验更加提高了CO2激光成像雷达的地位。
然而,由于CO2激光器的尺寸比较大,而且HgCd Te探测器需低温制冷,其在应用中的竞争力受到制约。
以Nd:YA G为代表的固体激光器,由于效率低,所产生的散热问题限制了其重复频率,因而不适于成像应用。
近几年,随着固体激光器技术的发展,在高重复频率方面有很大突破,用于制导的二极管泵浦固体激光成像雷达成为一个新的研究热点。
二极管激光器的输出功率很低,长期以来只限于飞行器空间交会制导应用。
近几年,二极管激光器,特别是二极管阵列激光器的输出功率取得突破性进展,随着每单位功率成本的降低,二极管激光成像雷达将得到极大的发展。
2 激光成像雷达的最新发展211 CO2激光成像雷达CO2相干激光成像雷达的研究始于70年代。
第一台三维成像外差激光雷达样机是1978年研制出来的;在整个80年代,多功能CO2激光相干成像雷达获得了迅速发展;到90年代初,已有数种样机问世并开始进行演示性试验。
比较典型的如美国麻省理工学院研制的IRAR战术红外多功能激光雷达、美国联合技术研究中心研制的LO TAWS激光障碍物和地形回避警戒系统、美国雷锡恩公司和休斯公司研制的巡航导弹制导激光雷达等。
美国弹道导弹防御组织(BMDO2Ballistic Missile Defense Organization)于1992年投资开展了“先进传感器技术(ASTP)”和“有鉴别力的拦截导弹技术(DITP)的研究”[1]。
主要研究超小型锁模CO2激光雷达和锁模钕:光纤雷达。
该激光雷达与被动传感器或雷达一起使用以提高截击导弹的鉴别能力,主要用于战场导弹防御体系(TMD)和美国国家导弹防御体系(NMD)中。
其所采用的成像技术为“距离-多普勒成像”或“逆合成孔径雷达成像(ISAR)”技术。
已进行的研究工作包括:成像技术、目标特性、雷达散射截面、大气湍流、瞄准误差及目标识别技术等。
图1 英、法CLARA系统结构框图Fig.1 Block diagram of CLARA system英国的DERA(Defense Evaluation and Research Agency)和法国的D G A合作研究了一种采用相干探测方法,称为小型化激光雷达(CLARA)的空基CO2多模激光成像雷达[3]。
研究历时四年半,研制了直径为520mm×3.6m长的两个实用吊舱,图1为CLARA的系统结构。
同时,英国DERA也进行了1016μm相干激光雷达其它方面的研究工作,如一种新型的空腔波导集成光学系统[3]。
他们的主要目的是:激光雷达的小型化、提高测量精度、使制造更为简单,另外就是要降低成本。
这也是激光雷达发展的必然趋势。
提高成像速率一直是关键技术之一。
1997年,第九届国际相干激光雷达会议上,美国Oak Ridge 国家实验室报告了他们在1016μm相干激光成像雷达的研究中[2]采用30×30元二维阵列HgCd Te探测器进行相干成像实验研究。
目前,制导用的CO2相干成像激光雷达的研究工作与80年代相比已经有所降温。
但是可以看到美、英等国仍然在积极地致力于这方面的研究,特别是在系统的可靠性、小型化上下功夫,同时也正在致力于研究新型的成像技术等。
212 固体成像激光雷达高功率二极管激光器和二极管激光器阵列的快速发展,重新引起了人们对固体激光发射机应用于激光雷达的兴趣。
二极管激光器技术的发展,使得高可信度、小型化、长寿命、高电光效率的全固态激光雷达系统具有很大的发展潜力。
与1016μm的CO2激光雷达系统相比,固体激光雷达系统的效率和输出功率虽然低,但却具有系统质量轻、价格低,探测器不需要制冷的独特优点。
1986年,斯坦福大学首次成功地实现了全固态激光雷达系统的相干探测。
1988～1989年相干技术公司研制成了操作性和数据处理的实时性都比斯坦福大学激光雷达性能好的第二代Nd:YA G激光雷达系统。
二极管泵浦固体激光雷达技术的发展始于80年代。
美国相干技术公司在1989年研制了一种低平均功率脉冲1106μm相干激光雷达系统,向全固态相干激光雷达系统迈出了重要的一步。
此系统已经进行了精确的外场试验。
1990年的SPIE激光雷达会议上,相干技术公司介绍了一种脉冲相干固体1106μm(图2)和211μm激光雷达系统[5]。
值得注意的是系统光路中光纤的使用,一是可以使系统对各个元件位置要求不再苛刻,另外对外差探测器位置的要求也更为灵活,更重要的是,可以保证信号和本阵光近乎完美地实现相干混频。
为解决1106μm波长的眼睛安全问题,相干技术公司研究了一个工作于211μm的低重复频率、脉冲Tm,Ho:YA G相干激光雷达系统。
1991年的第六届SPIE激光雷达会议上,也有类似的研究报告[6,7]。
1992年的第七届激光雷达会议上,有一个用于战略防御系统的陆军导弹光学测试系统AMOR的报道[8],此系统也是一个相干锁模1106μm雷达系统,能够对远距离的战略目标进行距离和多普勒高分辨测试。
1994年,美国空军怀特实验室详细介绍了他们所研究的二极管泵浦固体成像激光雷达系统[10]。
图3是他们所研究的成像激光雷达结构图。
此系统既可用于直接探测,也可用于相干探测。
同年,美国Fibertek公司介绍了他们研究的直升机防撞的二激管泵浦固体激光雷达系统,并已研制成了样机,进行了两次直升飞行试验。
图2 相干公司Nd:YA G相干激光雷达系统Fig.2 Nd:YA G lidar system of CoherentCorp.图3 怀特实验室激光雷达系统结构图Fig.3 Block diagram of lidar system of White Lab.虽然二极管泵浦固体成像激光雷达的发展势头强劲,但研究才刚起步,目前仍然是样机研制阶段,作用距离还很有限。
随着二极管技术的发展,二极管泵浦固体成像激光雷达的研究将会很快上一个新的台阶。
213 二极管成像激光雷达二极管激光成像雷达是第二个率先在实战中获得应用的光电武器,其优点是体积小、质量轻、造价低、使用寿命长、可靠性高和低功耗,可采用室温探测。
自80年代中期开始研制以来,发展很快,迄今已研制出几种样机,但大多处于研制阶段。
二极管激光雷达的一个吸引力在于它的测距和三维截面成像能力,这使它能成为一种很有效的军事传感器。
另一个吸引力在于它的潜在的低成本,这对于自动制导非常重要。