星载激光雷达硬件参数对探测性能影响分析

"星载激光雷达硬件参数敏感性分析，刘博铭，马盈盈，中国科技论文在线" 本文主要探讨了星载激光雷达在大气环境及污染物探测中的关键作用，并着重研究了其硬件参数对探测性能的影响。作者刘博铭和马盈盈通过深入分析，揭示了不同硬件参数如何影响激光雷达的探测能力和效率。 首先，文章指出激光脉冲能量是决定雷达探测性能的关键因素之一。单个激光脉冲的能量越大，意味着在单位时间内可以传递更多的能量到目标，从而提高探测的灵敏度。此外，激光脉冲的重复频率也对探测的水平分辨率有显著影响。高重复频率能够在相同的时间内发送更多的脉冲，进而提升分辨率，使雷达能够更精确地识别和定位大气中的目标。 其次，发射的激光脉冲数是另一个影响因素。增加脉冲数能增强雷达的探测能力，尤其是在弱信号环境下，更多的脉冲可以增加接收到回波信号的概率，从而提高信噪比。 滤光片半宽度的选择则直接影响雷达对特定波长的响应。合适的滤光片半宽度可以有效地过滤掉背景噪声，增强目标信号，但过宽或过窄都可能导致有效信号的损失。 望远镜口径的大小决定了雷达的接收能力。大口径望远镜能够收集更多的回波光束，提高接收效率，进而提升信噪比。然而，大口径可能会带来重量和成本的问题，因此需要权衡设计。 接收视场的大小也会影响雷达的探测范围和精度。较窄的视场可以提供更高的空间分辨率，但可能限制了雷达的覆盖范围；而较宽的视场虽然可以覆盖更大的区域，但可能会降低分辨率。 根据研究结果，对于星载大气探测激光雷达，建议将水平分辨率设置为7.5km，以确保在夜间能获得信噪比大于10的探测效果，这是保证有效探测气溶胶的重要条件。这些发现为设计和优化星载大气探测激光雷达提供了理论依据和参数选择的指导。 关键词：星载大气探测激光雷达；数值模拟；信噪比 中图分类号：TN958.9815 这项研究不仅对理解星载激光雷达的工作原理有重要意义，也为实际应用中的系统设计和参数优化提供了宝贵的数据支持，对于提升大气环境监测的精度和效率具有深远的实践价值。