激光雷達(dá)技術(shù)及其發(fā)展動向

摘要：激光雷達(dá)無論在軍用領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域日益得到廣泛的應(yīng)用。介紹了激光雷達(dá)的工作原理、工作特點及分類，對激光雷達(dá)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，給出了幾種具備代表性的激光雷達(dá)及其指標(biāo)。討論了未來一段時期激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展趨勢，認(rèn)為新型輻射源設(shè)計技術(shù)、多傳感器集成及數(shù)據(jù)融合、新體制激光雷達(dá)是未來激光雷達(dá)的研究重點。

0.引 言

激光雷達(dá)是工作在光頻波段的雷達(dá)。與微波雷達(dá)的工作原理相似，它利用光頻波段的電磁波先向目標(biāo)發(fā)射‘。探測信號，然后將其接收到的同波信號與發(fā)射信號相比較，從而獲得目標(biāo)的位置(距離、方位和高度)、運動狀態(tài)(速度、姿態(tài))等信息，實現(xiàn)對飛機(jī)、導(dǎo)彈等目標(biāo)的探測、跟蹤和識別。

激光測距機(jī)是簡化的激光雷達(dá)。在以激光測距技術(shù)基礎(chǔ)上，配置方位與俯仰測量裝置、激光目標(biāo)自動跟蹤裝置，就構(gòu)成了比較完備的目標(biāo)探測／跟蹤激光雷達(dá)。通常激光雷達(dá)由激光發(fā)射機(jī)、激光接收機(jī)、信息處理系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)和操控顯示終端組成。圖1所示為簡化的激光雷達(dá)方框圖。激光雷達(dá)可以按照不同的方法分類。如按照發(fā)射波形和數(shù)據(jù)處理方式，可分為脈沖激光雷達(dá)、連續(xù)波激光雷達(dá)、脈沖壓縮激光雷達(dá)、動目標(biāo)顯示激光雷達(dá)、脈沖多普勒激光雷達(dá)和成像激光雷達(dá)等：根據(jù)安裝平臺劃分，可分為地面激光雷達(dá)、機(jī)載激光雷達(dá)、艦載激光雷達(dá)和航大激光雷達(dá)；根據(jù)完成任務(wù)的不同，可分為火控激光雷達(dá)、靶場測量激光雷達(dá)、導(dǎo)彈制導(dǎo)激光雷達(dá)、障礙物回避激光雷達(dá)以及飛機(jī)著艦引導(dǎo)激光雷達(dá)等。

在具體應(yīng)用時，激光雷達(dá)既可單獨使用，也能夠同微波雷達(dá)，可見光電視、紅外電視或微光電視等成像設(shè)備組合使用，使得系統(tǒng)既能搜索到遠(yuǎn)距離目標(biāo)，又能實現(xiàn)對目標(biāo)的精密跟蹤，是目前較為先進(jìn)的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用方式。

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