激光雷达的应用及发展趋势_赵一鸣.pdf

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1、第35卷第5期遥测遥控Vol．35，№．52014年9月JournalofTelemetry，TrackingandCommandSeptember2014*激光雷达的应用及发展趋势赵一鸣，李艳华，商雅楠，李静，于勇，李凉海(北京遥测技术研究所北京100076)摘要:相比传统雷达技术，激光雷达以它的高测量精度、精细的时间和空间分辨率以及大的探测距离而成为一种重要的主动遥感工具，不但能够精确测距，而且能够精确测速、精确跟踪，在民用、军用领域具有广阔的应用前景。首先简要回顾了激光雷达技术的产

2、生与发展历程，介绍了激光雷达技术的系统组成与关键技术，着重分析了地球科学与气象应用领域中的大气探测激光雷达，陆地、海洋探测激光雷达;空中交会对接领域的激光技术;军事应用中的侦察成像激光雷达，障碍回避激光雷达，化学/生物战剂探测激光雷达，水下探测激光雷达，空间监视激光雷达的国内外研究现状和现有技术水平。最后对激光雷达的发展趋势及重要意义进行了总结，提出作者的建议。关键词:激光雷达;应用;发展趋势中图分类号:TN957．51文献标识码:A文章编号:CN11-1780(2014)05-0004-19DOI:10.13435/j.cnki.ttc.002649Applicationan

3、dDevelopmentDirectionofLidarZhaoYiming，LiYanhua，ShangYanan，LiJing，YuYong，LiLianghaiAbstract:Comparedwiththetraditionalradar，lidarwithhighmeasurementprecision，finetimeandspatialresolution，andlargemeasurementrangebecomesanimportantactiveremotesensingtool．Lidarcannotonlyusedforpreciserangemeasu

4、rement，butalsoaccuratelymeasuretheangleandrealizeprecisetracking，andinthecivilianandmilitaryfieldsithasbroadapplicationprospects．Thispaperbeginswithabriefreviewofthedevelopmentprocessofgeneratingalidartechnology，introducestheconceptoflidarsystemcomponents，andanalyzesthestatusandtechnologiesa

5、thomeandabroadabouttheatmosphericlidar，landandseadetectinglidarinthefieldofEarthScienceandApplications，airrendezvousdockingareaslasertechnology，andmilitaryapplicationsofvestigationimaginglidar，lidarobstacleavoidance，chemical/biologicalwarfareagentdetectionlidar，underwaterdetectionlidar，andli

6、darairsurveillance．Finally，thedevelopmenttrendandimportanceoflidararesummarized，andsomesuggestionsareputforward．Keywords:Lidar;Application;Developmentdirection引言激光雷达Lidar(LIghtDetectionAndＲanging)是一种主动式的现代光学遥感技术，是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物。激光具有高亮度性、高方向性、高单色性和高相干性等特点，因此激光雷达具有一系列独特的优点:角分辨率高、距离分辨率高、速度

7、分辨率高、测速范围广、能获得目标的多种图像、抗干扰能力强。同时激光雷达的体积和重量都比微波雷达小，使用方便灵活。激光雷达是以激光束作为信息载体，可以用振幅、相位、频率和偏振来搭载信息的雷达。它不但能够精确测距，而且能够精确测速、精确跟踪。继微波雷达之后，激光雷达把辐射源的频率提高到光频段，比毫米波高出两到四个数量级，这使之能够探测微小自然目标，包括大气中的气溶胶。图1所示为包括光波段与微波波段的电磁波谱以及各波长大气透过率，激光雷达所用波长为图中红线波段内。本文主要从激光雷达的概念、系统组成