.激光雷达工作原理

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1.激光雷达工作在红外和可见光波段的雷达称为激光雷达。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成,激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去,光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲,送到显示器。

2.激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别: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,作适当处理后,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。

3.激光雷达的特点,与普通微波雷达相比,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:①分辨率高②隐蔽性好、抗有源干扰能力强③低空探测性能好④体积小、质量轻。

4.激光雷达的缺点:首先,工作时受天气和大气影响大。激光一般在晴朗的天气里衰减较小,传播距离较远。而在大雨、浓烟、浓雾等坏天气里,衰减急剧加大,传播距离大受影响。其次,由于激光雷达的波束极窄,在空间搜索目标非常困难,直接影响对非合作目标的截获概率和探测效率,只能在较小的范围内搜索、捕获目标,因而激光雷达较少单独直接应用于战场进行目标探测和搜索。

5.雷达测距机理测量电磁波往返雷达与目标之间的时间。 ①对单基地雷达,设光速为c ,电磁波往返雷达与目标的时间为TR ,则目标相对雷达的距离R 为: 据上述公式可得1微秒(μs)对应150米(m),式中数字2表示收发双程。 ②对双基地雷达,计算RT+RR 有两种方法:直接法: 间接 法:

6.距离分辨力:距离分辨力是指同一方向上两个大小相等点目标之间最小可区分距离,它取决于雷达信号波形。

7.雷达测距范围:测距范围:包括最小可测距离和最大单值测距范围。 最小可测距离——指雷达能测量的最近目标的距离。脉冲雷达收发共用天线,在发射脉冲宽度τ时间内,接收机和天线馈线系统间是断开的,不能正常接收目标回波。发射脉冲过去后天线收发开关恢复到接收状态,也需要一段时间t0。在上述这段时间内,由于不能正常接收回波信号,雷达是很难进行测距的。因此,雷达的最小可测距离为: 雷达的最大单值测距范围由其脉冲重复周期决定,即

当确定了雷达的最大作用距离 后,为保证单值测距,通常选取雷达脉冲重复周期满足下列条件:

2R cT R =ττc t c R 21 )(210min →+=)(21m ax τ-=r T c R max 2R c T r ≥

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