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《成像激光雷达系统性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第27卷第1期光学技术Vol127No112001年1月OPTICALTECHNIQUEJan12001文章编号:1002-1582(2001)01-0060-03*成像激光雷达系统性能的研究蔡喜平,赵远,黄建明,韩权,丁丽(哈尔滨工业大学物理系,哈尔滨150001)摘要:如何合理而有效地设计成像激光雷达系统,是进行成像激光雷达系统研究的关键,设计时必须充分考虑各种参数之间的相互关系,根据所提出的指标,选择激光器和探测器及其它元器件。以二极管泵浦固体NdBYAG激光器为光源,以探测的统计学为基础,从作用距离、探测概率、虚警概
2、率、信噪比等方面研究了成像激光雷达系统的性能,探讨了成像中实际影响成像像素数的因素,为成像激光雷达系统的研究提供必要的理论依据。关键词:激光雷达;成像雷达;激光探测中图分类号:TN95;TN249文献标识码:AResearchontheperformanceofimaginglaserradarCAIX-iping,ZHAOYuan,HUANGJian-ming,HANQuan,DINGLi(DepartmentofAppliedPhysics,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001
3、,China)Abstract:Itiscrucialtodesignarationalandeffectiveimaginglaserradarsystemfortheresearchoftheimaginglaserradar1Therelationshipbetweenmanyparametersmustbeconsideredadequately1Thelasersourceandthedetectorandsomeothercomponentsarechoseonthebasisoftherequiredindex
4、1Adiode-pumpedsolidstateNdBYAGlaserisselectedasthelasersource1Theperformanceoftheimaginglaserradarsystemisresearchedinthelightofdetectionstatisticsrelatedwithrange,probabilityofdetection,falsealarmrateandsignaltonoise1Factorsaffectingtheactualdetectedpixelsforthera
5、darisdis-cussed1Thebasisfortheimaginglaserradardesignisoffered1Keywords:laserradar;imagingradar;laserdetection具有体积小、重复频率高、输出功率大等特点,比较适1引言[2]合用于成像激光雷达的研究。在过去的20多年间,激光雷达得到了长足的发如何合理而有效地设计成像激光雷达系统,是进展,已经广泛地应用在军事中。原则上,任何类型的激行成像激光雷达系统研究的关键。本文以二极管泵浦光器都可用作激光雷达的光源。实际上,由于要考虑
6、固体NdBYAG激光器为光源,以探测的统计学为基诸如转换效率、输出功率、光束发散度和大气透明度等础,从作用距离、探测概率、虚警概率、信噪比等方面研因素,仅有几种类型的激光器适合于进行激光雷达的究了成像激光雷达系统的性能,探讨了实际成像影响研究,如0186Lm的GaAs激光器、1106Lm的NdB成像像素数的因素。YAG激光器和1016Lm的CO2激光器等。2成像激光雷达系统分析在激光雷达系统设计确定之前,必须很好地了解激光发射机和接收机各变量之间的均衡关系。激光雷成像激光雷达可采用多种工作体制,如采用单元达系统的作用距离由下
7、列因素决定:脉冲能量、脉冲宽探测器的扫描成像与采用阵列探测器的非扫描成像。度、光束发散角、大气衰减、目标反射率和接收机灵敏采用单元探测器的扫描成像作用距离可以很远,但是度等。成像速率会受到一定的限制;采用阵列探测器的非扫主动成像激光雷达可以实现高分辨率的距离成像描成像激光雷达可以以很高的速率成像,但是需要泛和强度成像,因此在精确制导、地形跟随和障碍物回避光照射目标,所以作用距离不会太远。[1]等方面有很好的应用。对成像激光雷达来说,除了采用单元探测器的成像技术需要很高的脉冲重复对作用距离有要求外,还要考虑成像速率、像素数和视
8、频率,一般一个激光脉冲对应一个成像像素,此时成像场等。这就要求所采用的激光器必须有高重复频率、激光雷达的性能应该按照单脉冲工作方式进行研究。高输出功率。二极管泵浦固体激光器技术是20世纪本文的研究选用二极管泵浦NdBYAG固体激光90年代激光技术的一个飞跃,二极管泵浦固体激光器器为光源,工
