基于单固体F-P标准具的双频率多普勒激光雷达研究

提出了基于单固体Fabry-Perot（F-P）标准具的双频率多普勒激光雷达技术。介绍了系统结构,并分析了系统的风场探测原理。根据探测指标要求,对系统各单元参数,特别是F-P标准具参数进行了详细的优化设计。利用得到的优化参数对雷达系统的探测性能进行了仿真。仿真结果表明:采用100 mm口径的望远镜和脉冲能量50 J、重复频率6 kHz的半导体激光器,在发射激光仰角60、距离分辨率60 m和脉冲累计时间1 min的情况下,晴天时,系统在3 km高度处的径向风速误差小于0.75 m/s;有薄雾时,系统在1.5 km高度处的径向风速误差小于0.58 m/s。在发射激光仰角8、距离分辨率60 m和脉冲累积时间10 s的情况下,不同的能见度天气时,系统在4 km处的径向风速误差都小于1 m/s。     

基于REAL气溶胶激光雷达在站比对标定技术研究

年3月—11月,利用经过欧洲激光雷达标校中心认证的移动REAL 标准气溶胶激 光雷达,开展了迄今为止国内最大规模的激光雷达在站比对标定。本文首先介绍了一种组网 激光雷达在站比对标定方法,然后将REAL雷达与北京、上海、广州3个城市相关站点的12 部气溶胶激光雷达在532 nm波长下开展了首次在站比对标定。根据预 先设定的指标对其中按照 气象探测中心(meteorological observation center,MOC)要求完成软硬件标定的11部雷达进行了定量评估。结果表明11部雷达基本满 足指标要求,其中9部雷达P/S通道2—5 km系统偏差(system deviation,SD)均在±20%以内,超过50%的被标雷达P 通道0.5—2 km系统偏差基本满足±10%以内。 通过在站比对标定技术可以有效识别P/S通道 串扰、探测器饱和等问题,确 定了超大城市试验中被标雷达可信数据的范围,为气溶胶激光 雷达业务化定量应用提供了技术支撑。     

CO2差分吸收激光雷达探测性能研究

针对长程直接探测CO2差分吸收激光雷达,研究了系统的探测性能。分析了影响探测性能的两类主要噪声源：斑纹噪声和探测噪声,得到了探测性能与斑纹噪声和探测噪声之间关系的计算结果。结果表明,近距离测量时,探测性能主要受斑纹噪声的限制,远距离测量时,探测性能主要受探测噪声的限制;如果系统参数选择不当,斑纹噪声将严重制约着系统的探测性能。     

任意形状粗糙物体的激光后向散射

本文研究具有粗糙表面凸形物体的光频后向散射。由几何光学基尔霍夫近似,获得相干后向散射截面和非相干后向散射截面理论计算公式。以粗糙球和粗糙椭球为例分析了物体几何参数,介电常数和粗糙表面统计参数对红外激光后向散射截面的影响。     

外差CO_2激光雷达发射器件的集成化稳频伺服系统研究

激光器件的频率稳定度对精密激光制导武器的性能有着至关重要的影响,但提高激光器件的频率稳定度是一项复杂的技术工作。本文就其中的电子伺服系统部分作了分析、研究,并给出了伺服系统的原理框图。稳频激光器的长期稳定度优于10~(-9),伺服系统的可靠性高,接近工程应用要求。     

空间交会对接用激光雷达敏感器

本文讨论了在航天飞行器的空间交会对接(RVD)技术中采用激光雷达敏感器的可行性。提出在航天飞行器的自主交会对接技术中,应采用一种简单、实用的单目标系统。     

用于弹载线阵红外与激光扫描成像引信的轻量化卷积神经网络目标识别方法

为了进一步提高末敏弹在复杂战场环境下对地面装甲目标的识别概率,提出了一种基于轻量化卷积神经网络的红外图像与距离像复合探测识别方法。网络设计考虑了弹载环境对实时性的要求,将网络划分为特征提取、特征融合2个阶段。在特征提取阶段,对不同源的图像进行了分布式卷积,提高了网络的并行性,降低了网络参数量与计算量; 为了弥补分布式卷积带来的特征损失,将距离像与红外图像的融合图像也一并作为网络输入; 在特征融合阶段利用深度可分离卷积实现了进一步的轻量化设计。通过仿真缩比实验环境获得的数据集进行实验验证,实验结果表明,网络具有较小计算复杂度的同时能够对复杂背景环境下的装甲目标进行有效识别。     

线性调频相干激光雷达的信号处理

分析了相干激光雷达线性调频脉冲的产生及其信号处理过程，讨论了该雷达信号体制的处理方法和结果。计算了采用匹配滤波和加权处理结果，对于1MHz／μs的调制速率信号的结果表明，激光相干雷达的测速和测距精度分别可达0.04m／s和0．57m.     

基于同时多表面设计原理的非球面成像光学系统初始结构构造方法研究北大核心CSCD

设计非球面光学系统,尤其是含有多个非球面光学表面的光学系统,合理的初始结构可以有效地减少设计工作量,提高后续的优化效率,本文提出利用同时多表面(simultaneous multiple surfaces,SMS)设计原理构建初始结构的方法,并且分析了其在成像光学系统设计中的像差特性,根据分析提出了利用SMS方法开展非球面光学系统初始结构设计的流程。最后使用该方法获得一款激光雷达接收装置的光学系统初始结构,经过进一步优化后,得到了工作中心波长850 nm,系统焦距20 mm,相对孔径为1/1.6,视场角为40°,总长小于30 mm的设计结果,验证了该方法在确定非球面光学系统初始结构方面的可行性。