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中国科学院合肥物质科学研究院专利：一种实现单像素激光雷达纵向超分辨率成像的方法
天基合成孔径激光雷达系统分析
激光雷达 合成孔径成像 相干探测 空间目标
2016/12/19
介绍了国内外合成孔径激光雷达的研究现状，讨论了其技术体制、工作模式和光学系统特点。给出了一个用于空间目标观测的天基合成孔径激光雷达系统方案，并对其主要的性能指标和关键技术进行了分析。研究表明：天基合成孔径激光雷达可以在大前斜视角条件下，以高数据率对目标实现远距离高分辨率成像。
针对光波导相控阵扫描角度大、速度高的特点，设计了光波导相控阵激光雷达的接收系统。该系统采用大视场凝视型的单孔径接收望远镜和APD阵列探测器，进行目标信号的接收转换与目标角度测量；同时采用微透镜阵列（MLA）以弥补APD阵列产生的探测视场空白，提高回波信号能量利用率。首先给出了设计的总体方案，选择并设计了系统的具体参数；针对选择的器件参数，根据激光雷达方程对系统的性能进行了分析。研究结果表明：所设计...
空间目标激光雷达成像仿真技术
激光雷达成像仿真 空间目标 在轨
2016/11/22
为了使空间目标激光雷达成像仿真尽量反应实际在轨探测状态，提出了一种适用于复杂空间目标的在轨激光雷达成像仿真流程，并强调了面积法在复杂目标成像可见判断方面的适用性。首先，阐述了空间目标激光雷达成像仿真的理论模型。然后，以空间目标上某一舱段为例，进行在轨激光雷达成像建模与仿真。结果证明：所提出的空间目标激光雷达成像仿真方法对实现空间非合作相对导航算法研究具有重要意义。
基于雷达光学系统的几何概率因子,考虑望远镜接收系统副镜在主镜上的投影对激光光斑高斯强度分布的影响, 引入蒙特卡罗积分法, 改进离轴激光雷达几何因子的理论计算方法.在望远镜焦平面处添加合适的透镜, 通过透镜的成像效应, 保证回波信号的入射光瞳只与望远镜的口径有关, 不受探测器有效接收面积的影响, 以实现对系统几何因子的进一步优化, 并分析焦距等透镜参数对雷达系统几何因子的影响.理论计算与实验结果进行...
条带模式合成孔径激光雷达不依赖PGA的高分辨率成像演示
合成孔径激光雷达 条带模式 相位史数据
2016/8/26
合成孔径激光雷达(SAL)能实现远距离目标的高分辨率成像.然而,由于所用激光波长很短,SAL系统中微小机械振动都可能在目标回波信号中引入巨大相位误差,所以,SAL很难实现稳定的相位史数据,高分辨率SAL图像的形成往往要应用额外的相位误差消除技术,特别是相位梯度自聚焦(PGA)技术.演示了一个运转良好的条带模式SAL实验室成像装置.采用一台1 550 nm波段的线性调波长激光器作为探测光源,该装置能...
传统激光三维成像均采用实孔径成像技术,其分辨率会随着作用距离的变远而降低。相比于实孔径成像,合成孔径成像的一个显著优势是沿航向的分辨率不随作用距离的变化而变化。基于合成孔径技术提出一种合成孔径激光三维成像雷达的工作模型。该系统采用激光泛光发射模式和多波束相干接收,首先,在高度向,采用大时宽带宽的线性调频信号,并利用解线频调技术实现高分辨率;其次,沿航向利用合成孔径技术频域压缩算法实现高分辨率,其中...
相干测风激光雷达望远镜孔径及截断因子的优化分析
相干测风激光雷达 外差效率 望远镜孔径 截断因子
2016/8/18
基于相干多普勒测风激光雷达外差探测理论，给出自由空间和光纤耦合两种模式下外差效率的解析表达式，并通过参数替换使两者具有统一的形式；结合此表达式以及湍流环境下的信噪比公式，仿真给出了地基及星载相干测风激光雷达系统不同探测距离处的最优望远镜和截断因子。研究结果表明地基系统信噪比随着望远镜孔径变化比较陡峭，存在最优望远镜孔径和截断因子,如若取值不恰当，会造成系统信噪比巨大损失；而星载平台下回波信号的信噪...
新型多普勒成像激光雷达原理设计与仿真
多普勒成像 激光雷达 高分辨雷达 外差探测
2016/8/17
采用相干多普勒测量手段获取目标面型变化信息具有明显的优势。基于激光多普勒效应，设计一套多普勒成像激光雷达实验系统，同时引入APFFT全相位测相处理思路对外差信号进行时频分析，抑制频谱泄露，减小噪声对测量结果的影响，获取高测量精度信号时频曲线。在MATLAB软件simulink交互式仿真集成环境中进行过程仿真，证明其可以实现对扫描空间高分辨率、高精度的成像。实验结果表明：该系统能够较好还原被测目标表...
微脉冲偏振激光雷达探测城市底层气溶胶
气溶胶 退偏比 微脉冲偏振激光雷达
2012/12/12
以单脉冲能量2μJ,重复频率1kHz的Nd:YAG固体激光器为光源研发了一台便携式人眼安全可三维扫描的微脉冲偏振激光雷达系统,可实现对城市底层气溶胶球形特性和分布情况的探测.为保证在西北地区等高密度气溶胶聚集的地域,实现近地表80~1000m范围内的精确探测,系统的光电检测采用模拟探测技术.利用该激光雷达系统首次对冬季西安局部地区1000m范围内大气气溶胶退偏比进行了俯仰扫描探测,并分析了天气过程...