机载GPS／激光测深系统的设计与测深精度理论分析

介绍了机载GPS／激光测深系统的组成,包括机载激光测深、机载GPS定位测姿、机载测量数据集成处理和机载数据通信控制四个子系统。通过对影响机载GPS／激光测深系统测深精度的理论分析,得出了平均海平面的确定、海水深度的测量误差等影响测漾精度因素的定量分析结果,并依据该分析结果,得出了机载激光测深系统应该尽可能采用较窄的激光脉冲、较小的光学接收视场角和滤光通带宽度,以此减小海面背景噪声光的有害干扰,提高激光探测的信噪比,确保精确测定海水深度。     

激光主动侦测系统探测能力分析

激光主动侦测系统可实现远距离猫眼目标的成像探测与识别,探测能力分析是系统设计的前提和基础.为了评估激光主动侦测系统对猫眼目标的探测能力,以激光回波功率为基础,建立了系统信噪比的数学物理模型.分析了影响探测能力的因素,数值模拟了信噪比与接收光学镜头直径、发射激光峰值功率、激光束散角以及等效反射面离焦量的定量关系.结果表明,在一定作用距离范围内,散粒噪声、背景噪声与暗电流噪声、热噪声相差至少2个数量级,系统噪声主要来源于散粒噪声及背景噪声;提高系统探测能力最为有效的方法是选用激光束散角小的光源.这一结果可用于指导激光主动侦测系统的设计.     

机载激光测深试验

描述了机载激光测深实验系统的结构及性能指标,报道了机载激光测深实验结果     

机载激光测深技术的研究进展

机载激光测深技术因其灵活性好、速度快和测量精度高的特点,逐渐取代了传统测量水深的方法,并且在河道、近海海域的水深测量以及水下地形地貌的测绘等方面发挥着重要的作用。对机载激光测深技术进行了介绍,阐述了机载激光测深系统的工作原理及其信号处理的两种主要方法,分别对这两种方法进行了归纳并总结了其最新的应用研究,归纳了我国机载激光测深的关键研究技术,最后对其未来发展方向进行了展望,并说明了今后对回波信号将采用的数据处理方法。     

机载激光测深海水后向散射包络的频域分析

根据机载激光测深海水后向散射雷达方程,在机载激光测深系统典型参数情况下,详细分析了海水衰减系数、海水反照率、飞机高度以及光学接收系统全视场角对海水后向散射频谱的影响。得到了: 当衰减系数C 从0. 2/ m 变到0. 9/ m 时, 后向散射包络频谱将展宽236MHz ;当海水反照率ω从0. 1 变到0. 9 时,后向散射包络频谱将展宽220MHz ;机载激光测深系统接收视场角和飞机高度对系统探测到的海水后向散射包络频率无显著影响;当最小可探测功率Pb = 1. 56 ×10 - 10W 时,在典型的实验参数条件下后向散射包络的频率范围为0 < f< 5. 6 ×108Hz。     

基于表面回波的机载激光测深系统的最佳扫描方案

依据机载激光海洋测深系统瞬时海面定位光束的扫描方式的不同,通过分析比较不同扫描方式下表面回波接收概率在一定风浪条件下的变化,得出最佳的扫描方案,提出机载激光测深系统的某些参数的合理选择。     

机载激光测深系统

机载激光测深系统，是２１世纪测绘浅水海域海底地形的先进技术装备。本文论述了它的作用敌后，并讨论了机载ＧＰＳ动态载波相位测量在激光测深中应用的可能性。     

机载激光测深后向散射光雷达方程

根据《海水中光束传播唯象模型》和水下辐射度反射率定律，将海水中任一深度的激光束，分为准直光部分和非准直光（散射）部分，并分别计算机载光学接收系统接收到的准直部分和非准直部分的后向散射功率，建立了机载激光测深系统后向散射光雷达方程。通过对该雷达方程的分析，得到了当海水深度以衰减长度的个数表示时，机载激光测深系统接收到的海水后向散射光功率最大值点对应的水深与海水的单粒子反照率有关，而与海水的衰减系数无关的结论，以此可测定海水散射系数、吸收系数。文中也分析了系统视场角对后向散射包络的影响，阐述了后向散射包络以有效衰减系数指数衰减，而不是以光束衰减系数指数衰减。     

机载激光测深系统中的精确海表测量

讨论了机载激光海洋测深技术中采用红外激光测量海表的精度和探测概率。首先介绍了机载激光测深系统中红外激光测距的原理以及计算方法;分析了不同扫描角、海况(尤其是不同风速)下斜距的测量方法、测量精度及对回波信噪比的影响,分析了在给定探测概率下甄别阈值的选择以及探测概率和信噪比的关系。最后用机裁激光测深系统的参数对海表探测进行了数值模拟和讨论,提出了改进措施。     

光强闪烁激光雷达的背景噪声分析

介绍了光强闪烁 激光雷达回波信号中背景噪声的分类,通过某次实验中实验条件的变化,获得了采集卡本底噪声、放大器本底噪声、PMT本底噪声、自然背景光噪声和散粒噪声等不同背景噪声叠加在一起的大小和方差信息,以及不同噪声各自本身的方差信息。通过不同噪声之间的比较,发现在未接收激光大气散射回波信号时,放大器本底噪声占主导,自然背景光噪声相对于其他噪声是小量;在接收散射回波信号时,近距离内（低层通道2km,高层通道4km）散粒噪声占主导,远距离上处于弱势。实验结果确定了不同噪声对总背景噪声的贡献程度,为光强闪烁激光雷达从散射回波信号中提取大气湍流信息提供了依据,也为消除噪声对有效信号的影响提供了指导。     

光纤气体传感系统背景噪声的滤除

在光纤气体传感系统中,为提高检测的灵敏度,需要采取措施抑制系统的各类噪声。通过设计低噪声的前置放大器和光源驱动电路可有效地降低系统的噪声;但对于因光路变化和光在传输过程中偏振态发生变化引起的背景噪声的处理一直是光纤气体传感系统测量灵敏度提高的难点。提出一种基于最小二乘拟合的背景噪声滤除算法。利用参考光栅和法布里-珀罗标准具实现对输出信号的光谱重建。在此基础上,利用气体特征吸收峰两边的输出拟合整个输出曲线。将系统的输出与拟合曲线相除,实现系统输出的归一化,有效地滤除了系统的背景噪声,避免了当传感系统背景噪声发生变化时,需要重新采集背景气的繁琐工作,为测量带来方便。     

开关电源的噪声及其抑制

介绍开关电源的常态噪声和共态噪声产生的原因，以及几种抑制噪声的方法。     

CMOS读出电路中的噪声及抑制

CMOS读出电路中的噪声严重地制约了读出电路的动态范围,进而影响到焦平面阵列甚至成像系统的性能.文章对读出电路中KTC噪声、1/f噪声以及固定图形噪声的成因及抑制技术进行了分析和讨论,并给出了仿真结果.     

40GPIN/TIA光电探测器接收组件的噪声分析

从理论上分析了40GPIN/TIA的各种噪声源,并通过各个噪声源产生噪声的机理,推导出了各种噪声的计算公式,从而可量化探讨探测器组件的噪声.根据仪器性能,采用测试噪声功率测试方法,对光电探测器接收组件的噪声进行了测试,测试结果与理论能很地好吻合.     

噪声监测中前景噪声与背景噪声分离方法的研究

为了能够有效的区分前景噪声和背景噪声,本文搭建了一种噪声采集的系统,采用数字噪音计VC824B为噪声采集传感器,单片机作为初级处理端并将噪声数据传输给ARM主控板,再通过通讯板传输给上位机主机。本文提出了在总体噪声的数据中用声强法进行噪声分离。经过实验验证了该方法的可行性,同时为以后提供大规模的噪声采集提供了合理的硬件平台和分析方法。     

机载激光雷达的背景辐射抑制技术研究

机栽激光成像雷达在执行非合作目标识别/分类、精确成像制导、战场侦察和打击效果评估等方面有潜在的应用前景.在系统分析非相干探测激光雷达噪声特性的基础上,采用LOWTRAN7软件对激光雷达接收到的背景光功率进行了数值仿真.仿真结果表明,采用视场法、光谱分辨法和视频带宽法可以有效地抑制背景噪声,大幅度地提高激光雷达的探测距离,以满足机载火控系统对小目标远距离精确识别的作战使用要求.     

消除CMOS读出电路噪声方法研究

对红外焦平面阵列CMOS读出电路中几种常见的噪声及其抑制技术进行了分析和讨论，重点研究了消除读出电路噪声的新方法——双复位法。该方法克服了以往相关双取样的缺点，没有增加电路功耗和硅集成电路的复杂程度，只要电容参数选择合理，理论上能完全消除KTC噪声，而且对1／f噪声也起到抑制作用。     

纳米电子器件中的噪声及其应用研究

对多种纳米材料和纳米器件的噪声进行了比较详细的研究,对纳米器件中几种常用的噪声测量方法进行了探讨。讨论了利用噪声(主要是散粒噪声)进行介观电学机制探测的方法,并提出了用于解决单电子晶体管中背景电荷噪声的有效方法,揭示了双势垒共振隧穿二极管在负微分电阻区的散粒噪声大于Poisson值的本质。     

噪声对人类听觉的损伤

探讨了噪声对人类听觉造成的损失和损伤,以及高强度噪声导致耳聋等相关问题;在此基础上测量和分析了社会噪声、交通噪声等对人类听觉损伤较大的噪声。