脉冲激光周向探测系统:平面目标回波特性分析

1 下载量 50 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 6.2MB PDF 举报
"脉冲激光周向探测平面目标回波特性" 本文主要探讨了脉冲激光在周向探测中对平面目标的回波特性的研究。脉冲激光周向探测是一种重要的远程感知技术,广泛应用于军事、航空航天等领域。针对这一主题,文章设计并建立了脉冲激光周向探测系统,该系统旨在利用激光的高精度和方向性来探测并分析目标的回波特性。 首先,文章基于传统的激光雷达方程和单站式激光雷达散射截面方程,推导出了一种混有时空分布的回波功率一般方程。这一步是理解脉冲激光与目标相互作用的基础,它考虑了激光脉冲的时间和空间特性,以及目标散射的影响。 接着,研究聚焦于倾斜平面目标的回波特性。作者区分了扩展目标(如大型物体)和非扩展目标(如点状物体)的回波功率方程,并进行了深入推导。这些方程对于理解不同类型的平面目标如何影响回波信号的强度和形状至关重要。 在理论分析的基础上,文章通过仿真模拟了脉冲激光的展宽特性,对比了朗伯体(均匀散射)和平面的非朗伯体(非均匀散射)目标的回波特性。这种比较有助于揭示不同散射模式下目标回波的差异,对于优化探测系统的性能和提高识别准确性具有指导意义。 最后,进行了实际的系统加工和回波实验。实验结果显示,数值计算的回波波形与粗糙平板的实际回波波形一致,这验证了理论模型的准确性和适用性,为脉冲激光周向探测系统的距离测量提供了坚实的理论支持。 关键词:激光器;脉冲激光;回波特性;散射特性;平面目标;周向探测 该研究工作不仅深化了我们对脉冲激光探测技术的理解,还为实际应用中的系统设计和性能优化提供了理论指导。通过理论分析、仿真计算与实验验证相结合的方法,文章有效地解决了脉冲激光在周向探测中遇到的挑战,为进一步提升激光雷达系统的探测性能和目标识别能力奠定了基础。