激光雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用前景(1)
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(diǎn)及分類,介紹了它們的研究進(jìn)展和發(fā)展現(xiàn)狀,以及應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景。
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(diǎn)及分類,介紹了它們的研究進(jìn)展和發(fā)展現(xiàn)狀,以及應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景。 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T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(cè)信號(hào),然后將其接收到的同波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)相比較,從而獲得目標(biāo)的位置(距離、方位和高度)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度、姿態(tài))等信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等目標(biāo)的探測(cè)、跟蹤和識(shí)別。 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(dòng)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(tái)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)和航天激光雷達(dá);根據(jù)完成任務(wù)的不同,可分為火控激光雷達(dá)、靶場(chǎng)測(cè)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(shí),激光雷達(dá)既可單獨(dú)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(shí)現(xiàn)對(duì)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。 一、激光雷達(dá)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r 1.1關(guān)鍵技術(shù)分析 1.1.1空間掃描技術(shù) 激光雷達(dá)的空間掃描方法可分為非掃描體制和掃描體制,其中掃描體制可以選擇機(jī)械掃描、電學(xué)掃描和二元光學(xué)掃描等方式。非掃描成像體制采用多元探測(cè)器,作用距離較遠(yuǎn),探測(cè)體制上同掃描成像的單元探測(cè)有所不同,能夠減小設(shè)備的體積、重量,但在我國多元傳感器,尤其是面陣探測(cè)器很難獲得,因此國內(nèi)激光雷達(dá)多采用掃描工作體制。 機(jī)械掃描能夠進(jìn)行大視場(chǎng)掃描,也可以達(dá)到很高的掃描速率,不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠獲得不同的掃描圖樣,是目前應(yīng)用較多的一種掃描方式。聲光掃描器采用聲光晶體對(duì)入射光的偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)掃描,掃描速度可以很高,掃描偏轉(zhuǎn)精度能達(dá)到微弧度量級(jí)。但聲光掃描器的掃描角度很小,光束質(zhì)量較差,耗電量大,聲光晶體必須采用冷卻處理,實(shí)際工程應(yīng)用中將增加設(shè)備量。 二元光學(xué)是光學(xué)技術(shù)中的一個(gè)新興的重要分支,它是建立在衍射理論、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和細(xì)微加工技術(shù)基礎(chǔ)上的光學(xué)領(lǐng)域的前沿學(xué)科之一。利用二元光學(xué)可制造出微透鏡陣列靈巧掃描器。一般這種掃描器由一對(duì)間距只有幾微米的微透鏡陣列組成,一組為正透鏡,另一組為負(fù)透鏡,準(zhǔn)直光經(jīng)過正透鏡后開始聚焦,然后通過負(fù)透鏡后變?yōu)闇?zhǔn)直光。當(dāng)正負(fù)透鏡陣列橫向相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),準(zhǔn)直光方向就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這種透鏡陣列只需要很小的相對(duì)移動(dòng)輸出光束就會(huì)產(chǎn)生很大的偏轉(zhuǎn),透鏡陣列越小,達(dá)到相同的偏轉(zhuǎn)所需的相對(duì)移動(dòng)就越小。因此,這種掃描器的掃描速率能達(dá)到很高。二元光學(xué)掃描器的缺點(diǎn)是掃描角度較小(幾度),透過率低,目前工程應(yīng)用中還不夠成熟。 1.1.2激光發(fā)射機(jī)技術(shù) 目前,激光雷達(dá)發(fā)射機(jī)光源的選擇土要有半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體泵浦的固體激光器和氣體激光器等。 |
1.行業(yè)新聞、市場(chǎng)分析。 2.新品新技術(shù)(最新研發(fā)出來的產(chǎn)品技術(shù)介紹,包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片); 3.解決方案/專業(yè)論文(針對(duì)問題及需求,提出一個(gè)解決問題的執(zhí)行方案); 4.技術(shù)文章、白皮書,光學(xué)軟件運(yùn)用技術(shù)(光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔);
如果想要將你的內(nèi)容出現(xiàn)在這里,歡迎聯(lián)系我們,投稿郵箱:service@opticsky.cn