激光雷达具备独特的优点,如极高的距离分辨率和角分辨率、速度分辨率高、测速范围广、能获得目标的多种图像、抗干扰能力强、比微波雷达的体积和重量小等。这使得激光雷达能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。 自 1961年科学家提出激光雷达的设想,历经 40余年,激光雷达技术从最简单的激光测距技术开始,逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术,进而研发出不同用途的激光雷达,如精密跟踪激光雷达、侦测激光雷达、侦毒激光雷达、靶场测量激光雷达、火控激光雷达、导弹制导激光雷达、气象激光雷达、水下激光雷达、导航激光雷达等。激光雷达已成为一类具有多种功能的系统。目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学和生物战剂探测和水下目标探测等军事领域方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。它在工业和自然科学领域的作用也日益显现出来。 一、 军事领域应用 侦察用成像激光雷达 激光雷达分辨率高,可以采集三维数据,如方位角-俯仰角-距离、距离-速度-强度,并将数据以图像的形式显示,获得辐射几何分布图像、距离选通图像、速度图像等,有潜力成为重要的侦察手段。 美国雷锡昂公司研制的 ILR100激光雷达,安装在高性能飞机和无人机上,在待侦察地区的上空以120~460m的高度飞行,用 GaAs激光进行行扫描。获得的影像可实时显示在飞机上的阴极射线管显示器上,或通过数据链路发送至地面站。1992年,美国海军执行了“辐射亡命徒”先期技术演示计划,演示用激光雷达远距离非合作识别空中和地面目标。该演示计划使用的 CO2激光雷达在P-3C试验机上进行了飞行试验,可以利用目标表面的变化、距离剖面、高分辨率红外成像和三维激光雷达成像,识别目标。同时,针对美国海军陆战队的战备需求,桑迪亚国家实验室和 Burns公司分别提出了手持激光雷达的设计方案。这种设备能由一名海军陆战队队员携带,重量在2.3~3.2kg之间,可以安装在三脚架上;系 统 能 自 聚 焦 , 能 在 低 光 照 条 件 下 工 作 ; 采 集 的 影 像 足 够 清 晰 , 能 分 辨 远 距 离 的车 辆 和 近 距 离 的 人 员 。 直 升 机 障 碍 物 规 避 激 光 雷 达 直 升 机 在 进 行 低 空 巡 逻 飞 行 时 , 极 易 与 地 面 小 山 或 建 筑 物 相 撞 。 美 国 研 制 ...