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合成孔径激光雷达成像技术研究进展 被引量：1
1
作者 徐晨 晋凯 魏凯 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期29-49,共21页
合成孔径激光雷达成像技术是一种能够突破光学系统衍射极限的主动光学成像技术,其概念来自工作在微波波段的合成孔径雷达,相比于合成孔径雷达,合成孔径激光雷达具有成像速度快、成像分辨率高以及能获取符合人眼感知的图像的优势,在远距... 合成孔径激光雷达成像技术是一种能够突破光学系统衍射极限的主动光学成像技术,其概念来自工作在微波波段的合成孔径雷达,相比于合成孔径雷达,合成孔径激光雷达具有成像速度快、成像分辨率高以及能获取符合人眼感知的图像的优势,在远距离目标感知与识别中具有很高的潜在价值。本文从合成孔径激光雷达的工作原理出发,回顾和梳理了合成孔径激光雷达的主要关键技术的主要进展,包括合成孔径激光雷达的系统模型和基础理论、系统设计与架构、激光相位噪声抑制、运动补偿技术以及成像算法;同时对国内外重要的外场实验进展进行了总结。最后探讨了后续实现工程化所需面对的困难和挑战。 展开更多
关键词 主动光学成像技术 合成孔径激光雷达 相干激光雷达 计算成像
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合成孔径激光雷达成像研究进展综述
2
作者 王兆成 宿博瑜 +3 位作者 程雨佳 文志颜 张宝林 于宇 《河北工业大学学报》 CAS 2024年第5期1-12,86,共13页
激光成像雷达是一种处理目标散射光成像的设备,在探测精度上有显著优势,但是分辨率受波束宽度和目标距离限制,因此将其与合成孔径技术相结合,得到合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Li-dar,SAL)。SAL作为一种主动探测雷达,拥有更短... 激光成像雷达是一种处理目标散射光成像的设备,在探测精度上有显著优势,但是分辨率受波束宽度和目标距离限制,因此将其与合成孔径技术相结合,得到合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Li-dar,SAL)。SAL作为一种主动探测雷达,拥有更短的合成孔径时间,且成像分辨率与距离无关,可以进行大面积成像,已经成为国内外的研究热点。除此之外,SAL还具有体积小、重量轻、抗干扰强等特点,因此难以被侦测,具有良好的军用和民用潜质。但是由于激光波长短,必然会引起相位误差以及调制受限等难题,本文主要就相位误差处理、光视场优化和ISAL三方面对近十年SAL的研究发展进行了概述,具体分析了不同方法的原理、所解决的问题以及所遇到的瓶颈,并根据其发展趋势进行了预测和展望。 展开更多
关键词 激光雷达 合成孔径技术 相位误差补偿 光视场 逆合成孔径激光雷达
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非均匀转动空间目标天基逆合成孔径激光雷达成像 被引量：4
3
作者 阮航 张强 +1 位作者 杨雨昂 徐灿 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期213-221,共9页
由于没有大气的影响,天基逆合成孔径激光雷达(ISAL)可在远距离上获取空间目标的高分辨率图像,因此具有重要的应用前景。建立了空间目标天基ISAL成像的方位向回波信号模型,在目标非均匀转动二阶近似下,即匀加速转动时,ISAL方位向回波信... 由于没有大气的影响,天基逆合成孔径激光雷达(ISAL)可在远距离上获取空间目标的高分辨率图像,因此具有重要的应用前景。建立了空间目标天基ISAL成像的方位向回波信号模型,在目标非均匀转动二阶近似下,即匀加速转动时,ISAL方位向回波信号可近似为调频斜率和起始频率各异的多分量线性调频(MLFM)信号,采用传统的FFT方法难以实现方位图像聚焦。提出了一种基于Radon-Wigner变换的方位快速成像算法,利用Radon-Wigner变换并结合逐次消去法,在每个距离单元对回波中的MLFM信号由强至弱逐个进行估计,将估计获取的峰值点直接提取并线性叠加,即得到该距离单元的方位像。通过对所有距离单元进行上述处理,即可获得二维ISAL图像。由于该方法在估计出MLFM信号后无需再进行瞬时多普勒成像处理,因此减少了处理流程,算法效率大幅提高。仿真试验表明,相比传统的距离瞬时多普勒成像算法,该算法平均处理时间从222.66 s降低至23.51 s,在低信噪比情况下图像中目标轮廓更显著,更易于检测识别。 展开更多
关键词 天基逆合成孔径激光雷达 空间目标 方位回波信号 RADON-WIGNER变换
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天基逆合成孔径激光雷达LEO目标成像模式设计 被引量：1
4
作者 张靖鹏 陈起行 +3 位作者 王妍卉 董磊 郑珍珍 张文鑫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期155-164,共10页
对采用天基逆合成孔径雷达(ISAL)对300~2000 km轨道高度的低轨(LEO)目标的掠飞和绕飞成像模式进行了性能分析及可行性探究,分析了成像分辨率和成像时间、最小无模糊脉冲重复频率(PRF)和回波信噪比(SNR)等系统关键指标,并进行了对比。研... 对采用天基逆合成孔径雷达(ISAL)对300~2000 km轨道高度的低轨(LEO)目标的掠飞和绕飞成像模式进行了性能分析及可行性探究,分析了成像分辨率和成像时间、最小无模糊脉冲重复频率(PRF)和回波信噪比(SNR)等系统关键指标,并进行了对比。研究结果表明:绕飞成像模式相比于掠飞成像模式可以实现对于目标的多角度持续观测,且绕飞周期较短(1.5~2.1 h),可以快速获取更为丰富的目标信息,具备进一步三维ISAL成像的潜力;脉冲积累时间虽然更长,但在300~2000 km轨道高度范围只有130~190 ms(掠飞成像为0.1~130 ms);最小无模糊PRF(对于10 m转动直径的目标,约为15 Hz)减少一半(减少了对激光器高重频的要求);由于更长的脉冲积累时间,绕飞模式的回波信噪比更高,通过后期处理可以获得更为清晰的图像结果;适用于对重要目标和高价值资产进行快速、高分辨率、全方位的持续观测。而掠飞模式适用于对相近轨道高度面的LEO目标进行遍历和成像,从而建立目标的特征库。 展开更多
关键词 成像模式 天基 逆合成孔径激光雷达 LEO目标
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合成孔径激光雷达技术综述 被引量：42
5
作者 李番 邬双阳 +1 位作者 郑永超 杨红果 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期55-59,65,共6页
合成孔径激光雷达具有大大高于微波合成孔径雷达的分辨力、能够进行远距离、大面积成像等多种优点,正成为国内外的研究热点,并逐渐走向工程化,以此为背景对合成孔径激光雷达技术进行了综述。首先分析了激光雷达的优缺点,说明了研制新体... 合成孔径激光雷达具有大大高于微波合成孔径雷达的分辨力、能够进行远距离、大面积成像等多种优点,正成为国内外的研究热点,并逐渐走向工程化,以此为背景对合成孔径激光雷达技术进行了综述。首先分析了激光雷达的优缺点,说明了研制新体制激光雷达的重要性;介绍了合成孔径激光雷达国内外的技术进展,对其工作原理进行了较为详细的描述,并结合原理介绍了一个典型的合成孔径激光雷达系统;通过对国内现有技术条件的分析,讨论了我国目前研制合成孔径激光雷达的难点,并对其发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 多普勒频移 相干探测 自动聚焦
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单程远场衍射合成孔径激光雷达成像实验室演示 被引量：10
6
作者 吴谨 杨兆省 +5 位作者 赵志龙 李斐斐 王东蕾 唐永新 苏园园 梁娜 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期514-518,525,共6页
报道了一个采用单程远场衍射照明的合成孔径激光雷达成像实验室演示实验.采用1 550 nm光纤激光,在目标距离约2.4 m的位置上,实现了良好聚焦的SAL成像,图像方位向分辨率约560μm,距离向分辨率170μm.聚焦图像的形成只应用了基本SAL成像理... 报道了一个采用单程远场衍射照明的合成孔径激光雷达成像实验室演示实验.采用1 550 nm光纤激光,在目标距离约2.4 m的位置上,实现了良好聚焦的SAL成像,图像方位向分辨率约560μm,距离向分辨率170μm.聚焦图像的形成只应用了基本SAL成像理论,无需辅助相位自聚焦(PGA)技术.详细的实验图像展示了典型的SAL成像两步聚焦过程和图像的高分辨率. 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 实验室演示 远场衍射
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合成孔径激光雷达 被引量：13
7
作者 王省伟 侯天晋 +1 位作者 周鼎富 周昕 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期4-7,共4页
介绍了一种新体制的激光成像雷达——合成孔径激光雷达,对它的成像基本原理、国内外研究进展和回波信号基本处理方法作了描述,介绍了它的关键技术和国内外技术差距,指出其在军事、科学研究、工业生产中都有广阔的应用前景。
关键词 成像系统 合成孔径激光雷达 相干探测 多普勒频移 光学聚焦
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合成孔径激光雷达距离像分辨率非线性恶化与补偿 被引量：11
8
作者 刘国国 吴谨 +2 位作者 朱炳祺 李增局 王东蕾 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期934-938,共5页
详细研究了合成孔径激光雷达实验室演示成像实验中因发射激光器非线性调频而带来的距离像分辨率恶化及其补偿。理论分析了因采用线性调波长而非线性调频率光源引起的外差信号频谱展宽及其对距离像分辨率恶化的影响;比较了采用匹配参考... 详细研究了合成孔径激光雷达实验室演示成像实验中因发射激光器非线性调频而带来的距离像分辨率恶化及其补偿。理论分析了因采用线性调波长而非线性调频率光源引起的外差信号频谱展宽及其对距离像分辨率恶化的影响;比较了采用匹配参考信道或不匹配参考信道对距离像恶化的两种补偿办法;数值模拟计算了非线性调频带来的距离像分辨率恶化及其补偿后的图像;建立了以1.55μm可调谐光纤激光器为发射源的演示实验装置,演示了距离像恶化的严重性和补偿的有效性,给出了采用参考信道补偿对距离像分辨率影响的详细数据。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 距离像分辨率 非线性恶化 补偿
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基于压缩感知理论的合成孔径激光雷达成像算法 被引量：8
9
作者 何劲 张群 +3 位作者 杨小优 罗迎 张辉 朱小鹏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2395-2402,共8页
合成孔径激光雷达是一种主动式有源激光成像雷达,它具有远高于微波合成孔径雷达的成像分辨率,能够实现对远距离目标的精细成像。由于激光信号的带宽极大,普通的硬件设备难以满足奈奎斯特采样定理的要求。提出一种基于压缩感知理论的合... 合成孔径激光雷达是一种主动式有源激光成像雷达,它具有远高于微波合成孔径雷达的成像分辨率,能够实现对远距离目标的精细成像。由于激光信号的带宽极大,普通的硬件设备难以满足奈奎斯特采样定理的要求。提出一种基于压缩感知理论的合成孔径激光雷达成像算法,该方法利用光外差方法探测回波信号,在此基础上通过对外差信号进行随机采样提取信号中的有效信息,使用正交匹配追踪算法实现对目标高分辨距离像图像的重构,最后结合频率变标算法得到目标的高分辨二维图像。仿真结果表明运用新算法对合成孔径激光雷达的回波信号进行采样,能使用远低于奈奎斯特定理所规定的采样率完成信号采样,并有效压低信号旁瓣,实现对目标的超高分辨成像。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 雷达成像 信号采样 压缩感知
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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(英文) 被引量：9
10
作者 吴谨 李斐斐 +5 位作者 赵志龙 杨兆省 王东蕾 唐永新 苏园园 梁娜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期3559-3564,共6页
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... 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,该装置能够形成聚焦良好的高分辨率图像。通过细致的系统设计,基本抑制了在回波信号中产生相位误差的各种振动。该装置产生的相位史数据非常稳定,高分辨率图像的形成仅需简单遵照标准的SAL成像理论,无需额外借助PGA。采用点目标定标,测量得到该成像装置的方位和距离分辨率接近其理论估计。详细给出了2.4 m距离上多种目标的良好聚焦图像及相应的稳定相位史数据。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 条带模式 相位史数据
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基于自适应窗的合成孔径激光雷达联合时频成像方法 被引量：8
11
作者 吕旭光 郝士琦 +1 位作者 冷蛟锋 蔡晓春 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期575-580,共6页
传统距离-多普勒算法中观测期间多普勒频率为常量的假设在合成孔径激光雷达系统中不再成立.根据合成孔径激光雷达回波信号模型,推导计算了振动对合成孔径激光雷达回波相位的影响.根据实际情况引入振动频率不超过500Hz、振幅不超过0.2mm... 传统距离-多普勒算法中观测期间多普勒频率为常量的假设在合成孔径激光雷达系统中不再成立.根据合成孔径激光雷达回波信号模型,推导计算了振动对合成孔径激光雷达回波相位的影响.根据实际情况引入振动频率不超过500Hz、振幅不超过0.2mm的机载平台微振动参量,结果表明载机微振动对合成孔径激光雷达成像的方位分辨率影响很大,而对距离分辨率影响不大.采用时频分析成像方法,能够有效克服传统距离-多普勒算法对时变信号处理的局限性.分析比较Wigner-Ville分布、伪WWigner-Ville分布和平滑伪Wigner-Ville分布作为核函数的时频成像结果,均无法兼顾成像分辨率和成像效率.据此本文提出了一种基于自适应窗的联合时频成像方法,根据变异系数和变异阈值的比较自适应地调整子区域窗口大小,从而达到成像分辨率和算法效率的平衡优化.仿真结果表明,本算法对成像分辨率影响不大,成像时间减少近69.87%,适用于合成孔径激光雷达对成像高分辨率和成像效率的要求. 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 激光成像 自适应窗 时频分析 振动误差
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逆合成孔径激光雷达鸟类目标压缩感知识别方法 被引量：5
12
作者 朱丰 张群 +3 位作者 冯有前 罗迎 李开明 梁必帅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期256-261,共6页
鸟类目标的实时探测与准确识别具有重要意义。提出一种基于压缩感知的逆合成孔径激光雷达鸟类目标探测、成像与识别方法。该方法先利用光外差手段和压缩感知采样来大幅降低鸟类目标逆合成孔径激光雷达回波信号距离向上的采样率,再利用... 鸟类目标的实时探测与准确识别具有重要意义。提出一种基于压缩感知的逆合成孔径激光雷达鸟类目标探测、成像与识别方法。该方法先利用光外差手段和压缩感知采样来大幅降低鸟类目标逆合成孔径激光雷达回波信号距离向上的采样率,再利用时频分析方法来判别鸟类目标运动状态,然后利用压缩感知重构算法来获得鸟类目标高分辨二维像以及利用拟合算法来提取鸟类目标微多普勒特征。结合获得的高分辨二维像和微多普勒特征可共同进行鸟类目标的鉴别和识别。仿真结果验证了文中方法的有效性。 展开更多
关键词 鸟类目标识别 逆合成孔径激光雷达 压缩感知 运动状态 微多普勒
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经过改进的差分合成孔径激光雷达对振动的抑制 被引量：3
13
作者 张鸿翼 李飞 +1 位作者 徐卫明 舒嵘 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期576-582,共7页
合成孔径激光雷达(SAL)是遥感领域的研究热点.振动是SAL系统中较为突出的问题.根据之前的研究结果,SAL对垂直航向的线振动比较敏感.为了抑制振动带来的相位误差,根据差分合成孔径雷达(DSAL)实现振动抑制的原理,提出了在距离向上交错放... 合成孔径激光雷达(SAL)是遥感领域的研究热点.振动是SAL系统中较为突出的问题.根据之前的研究结果,SAL对垂直航向的线振动比较敏感.为了抑制振动带来的相位误差,根据差分合成孔径雷达(DSAL)实现振动抑制的原理,提出了在距离向上交错放置的两个接收镜头实现差分接收的方案,从原理上分析了这种交错结构的DSAL系统对线振动和角振动的抑制能力,并分析了角振动对抑制效果的影响.采用实测的POS数据对抑制能力进行仿真可以看到,这种交错结构对线振动和角振动有较好的抑制效果.该结论为在工程中实现SAL成像的振动抑制提供了理论基础和系统选择方案. 展开更多
关键词 遥感 差分合成孔径激光雷达 交错结构 线振动 角振动 抑制
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天基合成孔径激光雷达非合作目标成像系统设计与实验 被引量：5
14
作者 李飞 张鸿翼 +1 位作者 徐卫明 舒嵘 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期73-80,共8页
合成孔径激光雷达是合成孔径技术在激光相干探测雷达领域的推广,相比传统合成孔径雷达具有更高的分辨率。相比机载、陆基等应用环境,空间没有大气湍流和机械振动,非常适合合成孔径激光雷达应用,而合成孔径激光雷达本身分辨率不随距离变... 合成孔径激光雷达是合成孔径技术在激光相干探测雷达领域的推广,相比传统合成孔径雷达具有更高的分辨率。相比机载、陆基等应用环境,空间没有大气湍流和机械振动,非常适合合成孔径激光雷达应用,而合成孔径激光雷达本身分辨率不随距离变化的优点,也利于空间大尺度距离探测。建立了对非合作目标进行高分辨率成像监测天基合成孔径激光雷达成像模型,对系统中关键参数进行分析,针对地球静止轨道上的目标进行了系统设计,提出系统实现工程化需要进一步突破的关键技术。结合理论分析,设计了缩比模型验证实验,利用转台模拟空间卫星间运动,得到了方位向分辨率1 mm的目标图像,证明了系统分析的合理性和该系统的实用性,对天基合成孔径激光雷达技术的推广具有一定意义。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 天基雷达 非合作目标
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基于外差探测的合成孔径激光雷达成像模拟 被引量：3
15
作者 张艳 史晓丁 +3 位作者 陈涌 赵彬 周鼎富 侯天晋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2027-2031,共5页
根据线性调频信号的特点和光外差探测的原理,推导了合成孔径激光雷达外差探测的输出信号表达式。针对点阵目标模拟了条带工作模式时的数据图像,先对距离向进行傅里叶变换后校正剩余视频项,再对方位向进行相关运算,进而实现了目标图像的... 根据线性调频信号的特点和光外差探测的原理,推导了合成孔径激光雷达外差探测的输出信号表达式。针对点阵目标模拟了条带工作模式时的数据图像,先对距离向进行傅里叶变换后校正剩余视频项,再对方位向进行相关运算,进而实现了目标图像的重构。推导得到了目标图像在距离向和方位向的解析表达式,分析了目标图像在距离向和方位向的强度分布曲线的特点及其对成像的影响。分析了影响图像分辨率的因素和改进方法,为优化算法和系统设计提供了参考。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 外差探测 数据图像 目标图像
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精密控制谐振腔获得合成孔径激光雷达信号的方法 被引量：3
16
作者 来志 曾晓东 +1 位作者 冯喆君 曹长庆 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1531-1537,共7页
为获得高效的合成孔径激光雷达信号,提出一种通过精密控制谐振腔提高激光线性调频信号有效功率的方法,并描述了激光器的调频实现。首先,分析驱动信号获得其傅里叶谱,获知调腔信号有效功率低的原因在于调腔器件对信号高次谐波响应较差;... 为获得高效的合成孔径激光雷达信号,提出一种通过精密控制谐振腔提高激光线性调频信号有效功率的方法,并描述了激光器的调频实现。首先,分析驱动信号获得其傅里叶谱,获知调腔信号有效功率低的原因在于调腔器件对信号高次谐波响应较差;通过在谐振腔驱动电路中引入了高次谐波响应模块,最终有效地减小了信号调频波形下降沿,提高了合成孔径激光雷达信号的有效功率。对所获得的调频信号性能指标进行了测试,结果表明,调频周期为1 ms时,调频带宽达到了789 MHz,信号功率中有用功率由72%提高到92%以上。 展开更多
关键词 激光技术 合成孔径激光雷达 线性调频信号 谐振腔 压电换能器
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距离向扫描合成孔径激光雷达目标三维重建 被引量：10
17
作者 张珂殊 吴一戎 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期125-131,共7页
合成孔径激光雷达(SAL)能够实现远距离目标的精细成像。由于SAL基于距离多普勒原理成像,将地面场景映射到成像平面上会引起高程信息的丢失。提出了一种基于距离向扫描的SAL目标三维重建方法,通过距离向扫描体制SAL得到一定扫描角度范围... 合成孔径激光雷达(SAL)能够实现远距离目标的精细成像。由于SAL基于距离多普勒原理成像,将地面场景映射到成像平面上会引起高程信息的丢失。提出了一种基于距离向扫描的SAL目标三维重建方法,通过距离向扫描体制SAL得到一定扫描角度范围内的多条合成孔径图像,利用相邻条带图像目标的重叠成像实现三维重建。基于TerraSAR图像仿真计算结果表明:距离向扫描体制SAL可以实现目标的三维重建。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 距离向扫描 多条带重叠图像 目标三维重建
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粗糙目标合成孔径激光雷达信号仿真 被引量：2
18
作者 党文佳 曾晓东 +3 位作者 曹长庆 来志 冯喆珺 李甜田 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期171-175,共5页
建立粗糙表面的蒙特卡罗模型,研究目标表面高度起伏对光外差信号的调制效应,对不同粗糙程度的目标引起的退相干效应进行定量分析,给出光外差信号恶化与粗糙目标表面参量的定量关系.结果表明:当相关长度为100λ,光外差信号随着高度起伏... 建立粗糙表面的蒙特卡罗模型,研究目标表面高度起伏对光外差信号的调制效应,对不同粗糙程度的目标引起的退相干效应进行定量分析,给出光外差信号恶化与粗糙目标表面参量的定量关系.结果表明:当相关长度为100λ,光外差信号随着高度起伏均方根的增大而减小,当高度起伏均方根超过0.2λ时,光外差信号非常微弱;当均方根高度起伏为0.1λ时,光外差信号随相关长度的减小而减小,给光外差探测造成困难. 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 退相干效应 光外差探测 粗糙面 高度起伏均方根 相关长度
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星对星合成孔径激光雷达成像 被引量：5
19
作者 李今明 胡以华 +1 位作者 王恩宏 李今山 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1668-1672,共5页
随合成孔径激光雷达技术的发展,对人造卫星等空间远距离高速运动目标进行高精度成像成为可能。从合成孔径激光雷达的成像原理出发,理论分析了合成孔径激光雷达在星对星成像侦察中的成像距离、成像分辨率和成像速度等特性;研究了星对星... 随合成孔径激光雷达技术的发展,对人造卫星等空间远距离高速运动目标进行高精度成像成为可能。从合成孔径激光雷达的成像原理出发,理论分析了合成孔径激光雷达在星对星成像侦察中的成像距离、成像分辨率和成像速度等特性;研究了星对星合成孔径激光雷达成像侦察的特征;辨析了激光发射功率、脉冲重频、两星相对速度等参数对成像精度和成像距离的影响。初步设计了工作波段、天线尺寸、信号带宽、脉冲重频等星对星合成孔径激光雷达成像侦察系统的主要工作参数。研究表明,合成孔径激光雷达具有成像距离远、成像分辨率高和成像速度快等特点,能够满足星对星成像侦察高精度、实时、快速的要求。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 激光雷达成像 星对星侦察
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合成孔径激光雷达光学系统和作用距离分析 被引量：8
20
作者 李道京 胡烜 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2018年第2期263-274,共12页
该文对合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Ladar,SAL)光学系统和作用距离进行了分析。根据SAL成像特点,提出了SAL使用非成像衍射光学系统的概念,并引入相控阵模型对其性能进行分析。通过在压缩光路中馈源和主镜两处使用二元光学器件... 该文对合成孔径激光雷达(Synthetic Aperture Ladar,SAL)光学系统和作用距离进行了分析。根据SAL成像特点,提出了SAL使用非成像衍射光学系统的概念,并引入相控阵模型对其性能进行分析。通过在压缩光路中馈源和主镜两处使用二元光学器件,在口径300 mm条件下将2°接收视场信号收入光纤,对所需的相位参数和对应的波束方向图进行了计算仿真。给出了SAL作用距离方程,分析了相干探测和信号积累增益,明确了SAL具有良好的微弱信号探测能力的结论。针对实际应用需求,给出了一个远距离高分辨率机载SAL系统参数和工作模式。5 cm分辨率时,在连续条带成像模式下,其作用距离可达5 km,幅宽可达1.5 km;在滑动聚束成像模式下,作用距离可达10 km,幅宽可达1 km。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 激光雷达 合成孔径成像 衍射光学系统 雷达方程 相阵天线
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