无扫描激光雷达探测概率研究：变阈值检测策略

"这篇文章探讨了变阈值检测在无扫描距离选通激光雷达探测概率中的影响。基于无扫描成像激光雷达的光电阴极输出光电子计数遵循泊松统计特性，作者通过极大似然估计法提出了判断是否接收到回波的似然比判据阈值的计算方法。在特定的无扫描距离选通成像激光雷达系统背景下，文章提供了探测概率、虚警概率和漏警概率的近似计算方法，并利用蒙特卡罗模拟进行验证。作者分析了系统阈值对探测概率的直接影响，并提出了动态调整阈值以提升探测系统的探测效率。此外，文章建议在考虑硬件限制的同时，缩短探测距离、减少探测器像素数量，以增加接收到的目标信号光子数，并结合极大似然估计法确定合适的阈值，从而优化探测概率。" 本文详细介绍了无扫描距离选通成像激光雷达的工作原理，这种雷达系统不依赖机械扫描，而是通过时间窗口技术选择性地接收特定距离的目标回波。在该系统中，光电阴极的光电子计数服从泊松分布，这为使用极大似然估计法确定阈值提供了理论基础。作者提出的似然比判据阈值计算方法可以更准确地判断是否存在回波信号。 在实际应用中，激光雷达的性能受到探测概率、虚警概率和漏警概率的影响。探测概率表示系统正确识别目标的能力，虚警概率是系统误报空无一物为目标的概率，而漏警概率则是系统未能检测到真实存在目标的情况。文章提供了这些概率的近似计算公式，并通过蒙特卡罗模拟进行验证，以确保理论与实践的一致性。 在分析阈值对探测概率影响的基础上，作者提出了一种变阈值策略。传统的固定阈值可能导致在某些条件下探测性能下降，而动态调整阈值可以适应不同环境和目标条件，提升系统的整体探测能力。为了进一步优化，文章还建议在硬件允许的范围内尽量减少探测距离和像素数量，这可以增加单个像素接收的信号光子数，有助于提高探测概率。 本文深入研究了无扫描距离选通激光雷达的探测概率优化问题，通过理论分析和模拟验证，为实际系统设计提供了有价值的参考。对于从事激光雷达系统开发和应用的研究人员，这篇文章提供了重要的理论依据和技术指导。