MSM激光距离成像雷达系统设计与实验研究

阐述MSM激光距离成像雷达测距成像基本原理,设计并搭建了构成雷达系统核心的调频信号发生器、调幅激光发射器及MSM自混频探测电路,选取MSM探测器上某成像单元进行雷达测距性能及距离分辨率实验,验证了线性调频带宽约400 MHz时距离分辨率0.375 m的设计指标,为雷达样机下一步实现距离成像奠定了技术基础.     

扫描激光成像雷达图像处理显示系统设计

图像显示系统是激光成像雷达系统的重要组成部分，同时也是分析和评价激光成像雷达性能指标的重要工具．激光成像雷达图像处理显示系统设计了强度像显示和数据分析模块、距离像显示和数据分析模块以及图像数据的存储模块．它可以显示雷达探测目标得到的强度像和距离像，并对所取得的数据进行分析，评价激光雷达的性能，指导激光雷达的设计和研究．     

成像激光雷达系统模拟

成像激光雷达系统对精确制导、直升机防撞等都具有重要的意义。计算机模拟技术是成像激光雷达系统的设计和研究中一个有效手段。本文以所建立的二极管泵浦固体成像激光雷达实验演示系统为研究对象,对立了成像激光雷达系统计算机模型。该模型是所建立的演示系统的一个有力的辅助研究工具,对实验系统性能的改进、方案的进一步完善、目标特性和大气传输特性的研究都可起到很大的推动作用。     

集群像素激光三维成像雷达能量利用效率分析与研究

激光三维成像雷达技术在近十几年得到了飞速发展,各种新激光雷达体制在新技术的刺激下也日渐成熟。集群像素激光三维成像雷达技术是新型体制的典型代表,其具有用少量探测器就能实现大规模像素阵列探测的能力,并且在相同能量条件下能获取到更高信噪比的回波信号。研究了集群像素激光三维成像雷达的雷达方程,分析了发射系统与接收系统能量利用效率,设计提出圆台柱透镜与楔形微透镜阵列耦合结构来进一步提高集群像素激光三维成像雷系统的能量利用效率,经仿真分析与实验测试结果表明,圆台柱透镜与楔形微透镜阵列耦合结构可大大提高集群像素激光三维成像雷达的能量利用效率,对提高激光成像雷达系统的成像质量和有效作用距离具有十分重要的意义。     

群像素激光雷达多级分辨率三维点云成像技术的研究

激光三维成像雷达系统单帧获取的数据量越来越大,数据处理效率已成为亟待解决的重点问题之一。研究了群像素激光三维成像雷达的编解码数据特性,对激光三维点云回波数据进行多级分层分割处理,提高群像素激光三维点云成像雷达数据处理效率。实验结果表明,多级分层分割的成像方法可将群像素成像速度提高6倍,该方法有效地解决了群像素激光三维成像雷达数据获取速度快而难以实时成像的问题。以实际分辨率需求进行多级分辨率编解码的三维点云成像,为群像素激光三维成像雷达系统实时点云成像提供了新的研究方向。     

改进的激光成像制导有源干扰仿真研究

目前,激光成像制导作为一种新型的精确制导方式,在战场上发挥着越来越大的作用。然而,针对激光成像制导的干扰方法效果却并不理想,具体表现为:方式被动、成功率低、干扰效果不明显等。针对激光成像制导系统输入信号的激光有源干扰技术是近几年提出的新型干扰方式。在其研究基础上,对光学仿真,特别是激光光学仿真进行了较为深入的研究,并提出了一种改进的激光有源干扰方式:利用截获的敌方激光探测信号相关信息,复制其激光信号作为干扰信号,对敌方激光成像制导系统进行干扰,掩盖重要军事目标,具有成本低、方式主动等优点,从而提高对激光成像制导输入信号的干扰能力,干扰成功率可达98%以上。     

激光主动成像制导导引头设计方法研究

介绍了导弹激光主动成像制导导引头系统的工作原理，分析了当前激光主动成像制导导引头系统在激光器、探测体制和扫描方式的选择上存在的问题，结合导弹制导的特点，并根据目前国外激光雷达技术发展的现状，研究了高空间分辨率及高成像速率的激光主动成像制导导引头系统的设计方法。     

天基激光成像雷达探测技术

论述了发展激光成像雷达探测技术的必要性，介绍了激光成像雷达探测技术的国内外研究发展现状，阐述了设计激光成像雷达需要突破的关键技术，最后介绍了该技术还可以应用的其他领域。     

CO_2激光相干成像雷达及其应用

在给出了CO2激光相干成像雷达的发展历程及工作原理的基础上,结合它的多种突出优点,重点分析讨论了该雷达系统在巡航导弹、战术弹道导弹以及机载和车载反坦克导弹等现代武器系统导航制导中的具体应用,阐明了其重大军事意义和应用价值。     

CO2激光相干成像雷达及其在精确制导中的应用前景

概述了CO2激光相干成像雷达的特点,介绍了它的基本工作原理、技术关键及在精确制导中的应用前景,分析了CO2激光相干成像雷达在精确制导中最有发展前途的两个应用领域.     

成像激光雷达中的扫描方案

文中对成像激光雷达系统中的几种扫描方式－光栅扫描，声光扫描，电光扫描和光机扫描进行了分析、比较，给出了一种适合于低空飞行前视避障系统的二维摆镜扫描设计方案，具有结构紧凑，体积小等特点，并且可通过计算机来控制摆动的转轴，实现预定的扫描方案，为实现激光雷达系统小型化提供了重要方案。     

合成孔径成像激光雷达实验系统设计

合成孔径成像激光雷达是一种新的主动式有源成像系统,它的一个突出优势是可以获得比合成孔径雷达更高的分辨率,和更接近光学图片的效果.为了研究合成孔径技术在激光波段的相关问题,给出了一种合成孔径成像激光雷达室内实验系统,有效模拟逆合成孔径技术的旋转目标成像技术.首先,概述了旋转目标成像的的基本原理.然后,在分析了系统设计的基本思想和技术难点基础上,改进了已有的室内实验系统,提出了收发镜头分置的系统,有效地克服了端面反射的影响.最后,给出实验系统框图和最终成像效果图,验证了所给系统的有效性和光波波段合成孔径技术的可行性.     

非扫描脉冲成像激光雷达灵敏度方程

非扫描成像激光雷达是激光雷达的重要发展方向之一.激光雷达的一个非常重要的性能指标就是给定条件下的最大探测距离,这需要通过激光雷达灵敏度方程对其进行计算.分析了脉冲直接探测的非扫描成像激光雷达与扫描成像激光雷达的不同,介绍了增益调制型非扫描激光雷达系统构成及成像原理,并给出了基于像增强器型CCD(ICCD)能量积分器件作为探测器的该激光雷达成像中的信号和噪声.最后,提出了一种基于对比度和图像信噪比的增益调制非扫描成像激光雷达灵敏度方程.     

基于激光成像雷达的空间非合作目标相对导航技术

激光成像雷达具有工作距离长、工作频率高、波束窄,距离和角度测量精度高,受光照条件影响小等诸多优势,在空间应用上的需求越来越迫切。主要介绍了国内外激光成像雷达在轨应用现状,并介绍了基于激光成像雷达的空间非合作目标相对导航的主要关键技术,包括应用激光成像雷达的相对位姿测量技术和相对导航滤波技术,最后给出了应用激光成像雷达的相对位姿测量仿真结果。仿真实验结果表明:基于激光成像雷达的非合作目标相对导航技术具有受空间环境影响小、测量精度高的优势,方案合理可行,满足空间非合作目标相对导航任务需求,可应用于近距离空间目标的在轨维护与服务和空间操控,为我国后续开展相关工程应用提供技术参考。     

激光成像系统图像几何失真校正算法

激光主动成像系统具有分辨率高、抗干扰能力强、能成三维像等特点。为了满足成像系统对扫描速度的要求,行扫描器采用了正弦扫描方式,但激光器等时发射经过扫描器后将形成扫描方向上光点的空间分布不均匀,从而造成系统所成图像的几何失真。分析了几何失真的形成机理．并根据此机理提出了两种校正算法。将这两种算法应用于仿真图像和实际的激光图像,取得了满意的效果。比较两种算法表明：采用算法2进行激光成像系统图像几何失真的校正更为合适。     

成像光谱仪“混光”特性分析

成像光谱仪是新型多光谱遥感器，它具有获得地面的更丰富光谱信息的特点。无论采用滤光片分光还是色散元件分光，都不同程度地存在光空间的混杂。文中分析成像光谱仪“混光”特性，提出保障系统光谱特征和空间特性的判据。     

条纹管激光成像雷达在近程海面监测应用分析

近程海面监测通常要在低照度条件下,获得高清晰、高分辨目标图像,以提高监测效能。与传统被动红外成像监测相比,激光成像雷达是一种主动成像技术,能获取目标强度像和距离像（统称为四维像）,具有较高的目标探测与目标识别概率。分析了美国条纹管激光成像雷达的发展现状及具有的技术优势,阐述了条纹管激光成像雷达采用的闪光式体制、一次成像、高速获取目标数据的原理。指出条纹管激光成像雷达既适用于近程海面监测,也可与现有监测手段,如被动红外、微波雷达等复合使用,提高监测效率。     

增益调制非扫描激光雷达距离像的仿真及实验验证

仿真研究有助于增益调制非扫描激光雷达系统设计的优化,并对其构成和成像原理进行分析。建立了增益调制非扫描激光雷达的理论模型,提出一个用于雷达成像的标准目标,根据所建立的理论模型和成像过程,编制了仿真软件,对增益调制非扫描激光雷达系统进行仿真模拟,并与实验结果进行对比。仿真实验结果与实验结果的一致性表明,仿真模型比较贴近实际,有助于增益调制非扫描激光雷达系统的方案设计和参数优化。     

非视域三维成像激光雷达的研究进展

综述了非视域三维成像激光雷达技术的研究现状及进展。首先介绍了非视域成像技术的产生背景和基本概念,从多种实现技术中选出最接近激光雷达构型的基于激光脉冲飞行时间测量的非视域成像技术作为文中的综述重点。然后分别从成像系统和成像算法两个方面对国内外的研究进展进行了分析总结,可以看出,未来采用SPAD面阵进行无扫描阵列式非视域成像已成为必然的趋势,而能够适配SPAD面阵的非共焦重构算法也将成为研究重点。这种激光成像雷达新体制未来在军事侦察、安防反恐、无人驾驶、灾难救援等领域将有着极其广泛的应用前景。