基于全波分析的激光雷達(dá)成像技術(shù)研究.pdf

1、激光成像雷達(dá)是激光技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的一種新型高精度成像傳感器，它具有角分辨率、距離分辨率和測(cè)量精度高，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。激光成像雷達(dá)除了能得到目標(biāo)距離圖像之外，還可以獲取目標(biāo)的表面反射強(qiáng)度圖像等多維信息，通過(guò)這些信息的融合可以得到多種特征的信息圖像。它在地形匹配、地形跟蹤、飛行器前視避障等領(lǐng)域有巨大的潛在應(yīng)用。激光成像雷達(dá)系統(tǒng)仿真，是激光成像雷達(dá)技術(shù)同計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是未來(lái)激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新手段，是今后激光雷達(dá)研

2、究領(lǐng)域的重要方向之一。綜合、全面的仿真軟件可以方便直觀的評(píng)價(jià)激光雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)好壞，預(yù)測(cè)和評(píng)估激光雷達(dá)系統(tǒng)的性能，并且指導(dǎo)激光成像雷達(dá)的設(shè)計(jì)。
　　 本文在實(shí)驗(yàn)室已有仿真模型的基礎(chǔ)上深入全波形層次對(duì)仿真模型誤差進(jìn)行分析，模擬了成像過(guò)程中接收到的回波全波形，由此得到仿真的另一種成像—強(qiáng)度像，研究了強(qiáng)度像匹配的方法，并對(duì)全波形應(yīng)用進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。論文首先對(duì)激光成像雷達(dá)的特點(diǎn)和發(fā)展做了綜述，簡(jiǎn)要介紹了激光成像雷達(dá)仿真技術(shù)的意義和發(fā)展；

3、接著詳細(xì)分析了激光成像雷達(dá)測(cè)量誤差模型，包括激光測(cè)距基本原理，大氣傳輸模型和噪聲模型；在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行全波形分析，給出浮動(dòng)門(mén)限的思路達(dá)到減少測(cè)距誤差的目的。并與真實(shí)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了模型的正確性；同時(shí)，給出了全波形分析的一系列應(yīng)用，可概括為：提高測(cè)距精度，提高探測(cè)距離和在識(shí)別和分類中的應(yīng)用。另一方面，在仿真全波形分析的基礎(chǔ)上得到另一種成像—強(qiáng)度像，同時(shí)對(duì)強(qiáng)度像匹配進(jìn)行了從灰度匹配到特征匹配到?jīng)Q策級(jí)匹配方法的研究與算法實(shí)現(xiàn)和結(jié)果統(tǒng)