激光雷达技术专题讲座(1).pptVIP

2003年6月该Jigsaw系统装在UH-1直升机上进行了飞行实验隐蔽在树林中带伪装网的坦克目标飞行实验中获取的坦克目标的伪彩色3D激光雷达图像处理过程显示激

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达直升机障碍回避激光成像雷达直升机激光雷达系统用于探测电话线、动力线之类的障碍Fibertek公司直升机激光雷达系统由传感器吊舱和电子装置组成使用二极管泵浦1.54?m固体激光器器。吊舱中安装激光发射机、接收机、扫描器和支持系统。电子装置由计算机、数据和视频记录器、定时电子系统、功率调节器、制冷系统和控制面板组成。该激光雷达系统安装在UH-1H直升机上。激

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达德国戴姆勒-奔驰宇航公司按照联邦防卫技术和采办办公室的合同,研制了Hellas障碍探测激光雷达。该激光雷达是1.54?m成像激光雷达,视场为32??32?,能探测距离300～500m的、直径1cm以上的电线和其他障碍物（取决于角度和能见度）。1999年1月德国联邦边防军为新型EC-135和EC-155直升机订购25部Hellas障碍探测激光雷达。一

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识能量高度集中。用很小的准直孔径（10cm左右）即可获得很高的天线增益和极窄的波束（1mrad左右）,而且无旁瓣,因而可实现高精度测角（优于0.1mrad）、单站定位、低仰角跟踪和高分辨率三维成像,且不易被敌方截获,自身隐蔽性强。单色性和相干性好。气体激光器的谱线宽度可达10-3~10-4nm,而且频率稳定度能做得很高,可实现高灵敏度外差接收。一

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识激光雷达的基本构成激光器。激光器是激光雷达的核心器件。激光器种类很多，性能各异，究竟选择哪种激光器作为雷达辐射源，往往要对各种因素加以综合考虑，其中包括:波长、大气传输特性、功率、信号形式、功率要求、平台限制（体积、重量和功耗）、对人眼安全程度、可靠性、成本和技术成熟程度等。从目前实际应用来看，Nd:YAG固体激光器、CO2气体激光器和GaAlAs半导体二极管激光器、光纤激光器等最具有代表性。一

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识光电探测器。适合于激光雷达用的光电探测器主要有PIN光电二极管、硅雪崩二极管(SiAPD)、光电导型碲镉汞(HgCdTe)探测器和光伏型碲镉汞探测器光学天线透射式望远镜（开普勒、伽利略）反射式望远镜（牛顿式、卡塞哥伦）收发合置光学天线收发分置光学天线自由空间光路全光纤光路波片（四分之一、二分之一）分束镜、合束镜、布鲁斯特窗片一

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识光学扫描器。多面体扫描器,利用多面体（6-12面）的转动来扫描,优点是扫描线性好、精度高,缺点是体积大、价格高；检流计式振镜扫描器,扫描角?15?；声子偏转器,利用声光效应使入射光线产生偏转而实现光扫描,声光偏转器的扫描角不大,一般在?3?左右压电扫描器,利用逆压电效应产生摆动的新型扫描器；全息光栅扫描器。光学相位扫描MEMS扫描器一

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识激光雷达的基本体制同微波雷达一样,可以依据信号形式、探测方式和测量原理等对激光雷达体制进行分类。按不同信号形式:①脉冲②连续波③每一类中又有不同的信号波形。按不同探测方式:①直接探测（能量探测）;②相干探测（外差探测）一

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识按不同功能:①跟踪雷达（测距和测角）;②测速雷达（测量多普勒信息）;③动目标指示雷达（目标的多普勒信息）;④成像雷达（测量目标不同部位的反射强度和距离等信号）;⑤差分吸收雷达（目标介质对特定频率光的吸收强度）等。用微波相控阵原理的激光相控阵雷达利用微波合成孔径原理的激光合成孔径雷达。一

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识激光雷达的应用跟踪成像制导三维视觉系统测风大气环境监测主动遥感一

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识研究内容及关键技术激光器技术探测器及探测技术大气传输特性激光雷达理论信号处理技术数据处理技术控制技术光学系统设计与加工技术机械设计与加工技术二、应用前景二

应用前景侦察用成像激光雷达障碍回避激光雷达大气监测激光雷达制导激光雷达化学/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机器人三维视觉系统其他军用激光雷达弹道导弹防御激光雷达靶场测量激光雷达振动遥测激光雷达多光谱激光雷达三、发展概况火

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达“火池”(Firepond)激光雷达,是由美国麻省理工学院林肯实验室(MIT)于60年代末研制的。70年代初,林肯实验室演示了火池雷达精确跟踪卫星的能力。80年代末