国外军用co2激光雷达技术的发展

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1、国外军用CO2激光雷达技术的发展国外军用CO2激光雷达技术的发展国外军用CO2激光雷达技术的发展国外军用CO2激光雷达技术的发展国外军用CO2激光雷达技术的发展于少数任务,即常规微波雷达不能很好执行的任务.这些任务是远程,高精度SATKA,极精确的导航适时修正.以及高分辨率成象.随着激光技术的不断发展,战术激光雷达证实了它在许多应用中比常规微波雷达有显着的优点:(1)可进行地形跟随/地形圆避(TF/TA).co激光雷达可让飞机回避高架电线和地面障碍物,从而可让飞机飞得更低更快,因为具有高的角分辨率.(2)CO,激光雷达的光束能很好穿透烟,雾,覆,识别伪装,在很远距离上探测空载目标,

2、遥感化学药剂;(3)通过分析高分辨率的角一角一多普勒成象,能识别目标和识别目标部位;(4>用相干激光雷达可遥感大气风速,已用于航天器尾部涡流的检测与跟踪,航天穿梭机起飞和着陆时的大气引力测量,空基风剪应力的检测,地基机场微矮风剪应力的监测,气象研究和环境监测等.若我们将军用激光雷达分为战略性和战术性两丈类,那么它们的现状(指已在生产中.或在现场演习中已被证实)和未来(指已被证实,或能被证实.它们为具有宽带性能的系统)如下:A,战略性激光雷达现状未来激光器C一最大距离8(JOhn>1000kin测距精度lem一多普勒精度<0.1em!sec一角精度10ps’ad—B

3、,战术性激光雷达‘现状未来激光器最大距离测距精度多普勒精度角精度“CO2,‘C..CO2,YAG.?一3km<lt4cm<5em/se~<50urad本文仅就军用c激光雷达作简要说明.然后对其发射机中的CO,激光器情况作一评估,再提出对发展我国军用激光系统的建议,供参改.二,战略性军用C02激光雷达——火池激光雷达(FirepondI_aserRadar)在美国海军空问与系统司令部和弹道导弹防预组织的发起下,美国麻省理工学院林肯实验室(mrILL~研制和证实了一种战略性激光集锦第9卷军用CO2激光雷达——火池激光雷达.它是一种宽带,大功率,成象,测距雷达,能io,

4、~i真假目标和多弹头.1990年3月4日成功地得到一颗轨道卫星SEASAT的第一张测距一多普勒成象照片,其时SEASAT距地球800一lOookm.在以后的25天内,叉收集到多张照片.1990年3月29日叉成功地进行了飞火(Fir~ar)激光雷达实验,识别出一枚弹道导弹再人头与一枚可膨胀的诱骗物之间的区别;1990年10月2013再次成功地完成了第二次飞火激光雷达成象,进一步确认了第一次获得的结果.1991年4月1213发射火鸟(Fire.bird1)火箭,部署多目标,欲证实激光雷达的1.发射机识别技术与激光雷达对抗.搜集和跟踪;1992年4月日13发射飞鸟疆火箭,成功地收集了飞行

5、期问的数据,野心勃勃的目的得以实现.火池c02激光雷达从1990年到1992年.在大于l5OOkm的距离上,收集了许多卫星的宽带测距——多普勒图象.在相干激光雷达技术的历史上,树立了一个显着的里程碑.它首次能精确跟踪和成象兆米距离上的目标,并收集卫星和火箭有效负载的有用数据.火池宽带c02激光雷达的技术性能为下表:激光放大器”02.1个大气压.电子束维持放电波长11.17/ma.1一P(22)能量1脉冲5o】峰值功率1.56MW平均功率3c0W脉宽32岫.FWHM波形多普勒探测未调制的32脉冲测距和多普勒探测100MHz/16tas线性调频上啁啾100MHz/16tas线性调频下啁

6、啾测距一多普勒粗成象50,170MHd64&~线性调频上啁嗽I距一多普勒细成象32.1GI4z/1/as线性调频上啁啾3分贝天线束宽l2.接收机:双转换外差接收机3分贝天线束宽10瞬时带宽lMHr2.4瞬时MD输人动态范围48dB多普勒跟踪,第二奉振数字处理器带宽185MHz,1和O通道对测距和多普勒跟踪,作实时处理;或以成象.火池激光雷达采用了主控振荡器——功率放大器(MOPA)发射机系统设计.采用c02,工作于11.17tan,以减小大气中c02的吸收和大气反常色散发射机链中第一台器件是长2.36m,20w连续波一e02激光主控振荡器,对成象雷达其频率稳定度为lkHz;

7、随后是几级放大器,产生高达IOOJ,脉冲的输出脉冲,脉宽为25一lOOns,为具有严格线性的宽带线性调频脉冲采用特殊设计的曲电光调制器,产生2tts内的1.5GHz的线性调频脉冲.曲电光调制器由7.5kW的镦波源驱动.功率振荡器被锁相到一台超稳振荡器和一台1wC02工作于1一P(22)(11,17/ira)跃迁上的超稳本振的和频IOMHz上.10MHz用于产生发射机波形的频率合成器的一个源第2期潘承志:国外军用0激光雷达技术的发展?17(对第二个本振)以及产生模拟信号