遠程激光跟蹤雷達探測系統(tǒng)方案研究.pdf

1、激光雷達和激光測距是激光最早的應用之一，也是激光在軍事上的重要應用之一。近年來，隨著高能激光武器（俗稱激光炮）的發(fā)展，作為激光武器目標探測系統(tǒng)的遠程跟蹤激光雷達的研究，特別是對遠程非掃描成像激光雷達的研究受到了各國的重視。
　　本課題所研究的遠程激光跟蹤雷達探測系統(tǒng)是為高能激光武器系統(tǒng)配套的目標距離－角度探測系統(tǒng)，最大測程為200km，具有一定的目標跟蹤能力，與隨動平臺及雷達、紅外跟蹤系統(tǒng)共同組成高能激光武器系統(tǒng)的目標探測系統(tǒng)。<

2、br>　　當前非掃描成像激光雷達的關鍵技術之一——帶時間處理電路的焦平面陣列，各國尚處于研制階段，雖有部分波段的陣列已經研制出來并用于激光雷達，但現階段尚無法獲得。因此本論文提出了微透鏡陣列與光纖耦合探測器的方案。
　　在分析國內外非掃描成像激光雷達的發(fā)展現狀后，本文通過研究激光的大氣傳輸特性，并根據激光雷達方程，對影響探測性能的因素進行了分析，計算了探測器上激光能量。對系統(tǒng)的噪聲特性、近程后向散射特性進行了分析，根據計算的信噪比

3、分析了系統(tǒng)探測概率。在此基礎上，確定了系統(tǒng)總體方案，并對各分系統(tǒng)的性能指標進行了分配。
　　在光學系統(tǒng)設計中，本文提出了使用衍射微透鏡陣列與光纖耦合探測器的方案，分析了微透鏡對提高探測性能的原理，推導了衍射微透鏡陣列參數與能量利用率的關系，計算了本方案微透鏡陣列與光纖的耦合關系，分析了激光雷達中使用微透鏡陣列提高探測性能，防止在成像位置極差情況下探測失敗的可行性；使用計算機輔助光學設計軟件完成了光學系統(tǒng)設計，并進行了光學系統(tǒng)性能分