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激光雷达究竟能干啥

发布时间:2022-10-25 22:23:50 | 作者:火狐体育官方网站下载

  :向方针发射勘探信号(激光束),然后将接收到的从方针反射回来的信号(方针回波)与发射信号进行比较,作恰当处理后,就可取得方针的有关信息,如方针间隔、方位、高度、速度、姿势、乃至形状等参数,从而对飞机、导弹等方针进行勘探、盯梢和辨认。

  作业在红外和可见光波段的,以激光为作业光束的雷达称为激光雷达。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理体系等组成,激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去,光接收机再把从方针反射回来的光脉冲还原成电脉冲,送到信息处理体系。

  激光雷达具有共同的长处,如极高的间隔分辩率和角分辩率、速度分辩率高、测速规模广、能取得方针的多种图画、抗干扰能力强、比微波雷达的体积和分量小等。这使得激光雷达能准确丈量方针方位(间隔和视点)、运动状况(速度、振荡和姿势)和形状,勘探、辨认、分辩和盯梢方针。

  自1961年科学家提出激光雷达的想象,历经 40余年,激光雷达技能从最简略的激光测距技能开端,逐渐开展了激光盯梢、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技能,从而研宣布不同用处的激光雷达,如精细盯梢激光雷达、侦测激光雷达、侦毒激光雷达、靶场丈量激光雷达、火控激光雷达、导弹制导激光雷达、气候激光雷达、水下激光雷达、导航激光雷达等。激光雷达已成为一类具有多种功用的体系。现在,激光雷达在低空飞行直升机障碍物躲避、化学和生物战剂勘探和水下方针勘探等军事范畴方面已进入实用阶段,其它军事应用研讨亦日趋老练。它在工业和天然科学范畴的效果也日益显现出来。

  传统的雷达是微波和毫米波波段的电磁波为载波的雷达。激光雷达则是以激光作为载波,能够用振幅、频率和相位来搭载信息,作为载体。因而,激光雷达有优于微涉及毫米波的一些特色。

  激光雷达作业于光学波段,频率比微波高2~3个数量级以上,因而,与微波雷达比较,激光雷达具有极高的间隔分辩率、角分辩率和速度分辩率。

  激光波长短,可发射发散角十分小的激光束,多路径效应小(不会构成定向发射,与微波或许毫米波发生多路径效应),可勘探低空或超低空方针。

  不受光线影响,激光扫描仪可全天候进行侦测使命。它只需发射自己的激光束,经过勘探发射激光束的回波信号来获取方针信息。

  2、按激光介质分,有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达、二极管激光泵浦固体激光雷达和光纤激光雷达等。

  5、按运载渠道分,有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、星载激光雷达、弹载激光雷达和手持式激光雷达等。

  6、按功用分,有激光测距雷达、激光测速雷达、激光测角雷达和盯梢雷达、激光成像雷达,激光方针指示器和生物激光雷达等。

  7、按用处分,有激光测距仪、靶场激光雷达、火控激光雷达、盯梢辨认激光雷达、多功用战术激光雷达、侦毒激光雷达、导航激光雷达、气候激光雷达、侦毒和大气监测激光雷达、相干多普勒测风激光雷达等。

  激光雷达经过丈量大气中天然呈现的少数颗粒的后向散射,能够检测风速、勘探紊流、实时丈量风场等。飞机后微爆风切变和尾流,给与其相遇的飞机形成风险。英国国防判定与研讨局(DARA)的研讨人员研发的激光雷达,能丈量在飞机后微爆风切变和尾流速度。将这种激光雷达置于跑道上进行实时监测,就能够进步安全性,添加飞机的经过量。

  激光束与大气物质相互效果机制是进行大气激光雷达勘探的要害。不同的激光与大气相互效果机制对应于不同品种的大气勘探激光雷达。

  激光与大气中各种固态或液态的气溶胶粒子(尘土、烟雾、云层等)的相互效果首要表现为散射,称为米氏散射。米氏散射的特色是散射粒子的尺度与入射光波长附近或比入射光波长大。米氏散射的散射光波长和入射光相同,散射进程中没有光能量交流,称为弹性散射。因为米氏散射的散射截面很高,米氏散射大气勘探激光雷达的回波信号一般都很强。

  瑞利散射是指激光与大气中的各种原子分子相互效果而被散射的进程,其特征是散射粒子的尺度比入射光的波长小。瑞利散射也是一种弹性散射进程,即散射波长和入射波长持平。瑞利散射的角向散布比米氏散射的角向散布要对称一些,其前向散射和后向散射持平,而向两边的散射很小。瑞利散射的截面比米氏散射小,且与入射光波长的四次方成反比。因而,使用波长较短的紫色或紫外激光束激起瑞利散射可取得较强的激光雷达回波信号。

  拉曼散射是激光与大气中各种分子之间的一种非弹性相互效果进程,其最大特色是散射光的波长和入射光不同,发生了向短波或长波方向的移动,且散射光波长移动的起伏与散射分子的品种密切相关。拉曼散射波长的移动起伏与散射分子能级的能量差是一一对应的,而分子能级的能量差是不同品种分子的内部固有特征。因而,从散射波长相对于入射波长的移动量就能够确认参加散射的分子品种。这样使用拉曼散射就可完成辨认大气组分的勘探。

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