發(fā)布時(shí)間：2021-01-09 21:19

　　與傳統(tǒng)線性探測(cè)體制激光雷達(dá)相比,光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)靈敏度更高而系統(tǒng)資源消耗更低、探測(cè)距離更遠(yuǎn)且探測(cè)效率更高。開展光子計(jì)數(shù)激光測(cè)深技術(shù)研究,可以擺脫傳統(tǒng)激光測(cè)深系統(tǒng)激光能量大、系統(tǒng)復(fù)雜而功耗較高、探測(cè)深度較淺而精度較低等缺點(diǎn),這對(duì)于海岸線漫長(zhǎng)、大陸架資源豐富的我國而言,具有十分重要的戰(zhàn)略意義。國內(nèi)對(duì)于光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)已經(jīng)有了較為全面的研究,但將其應(yīng)用于水深探測(cè)尚處于起步階段,本論文的研究成果可以彌補(bǔ)國內(nèi)光子計(jì)數(shù)激光測(cè)深方面的研究空白。論文主要針對(duì)應(yīng)用于水深探測(cè)的光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。詳細(xì)分析了光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)的基本原理和探測(cè)模型,基于光子計(jì)數(shù)激光測(cè)深原理,建立了光子計(jì)數(shù)激光測(cè)深系統(tǒng)探測(cè)模型,提出了系統(tǒng)工作模式選取、性能分析、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)的方法,建立了光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)水深探測(cè)的激光能量模型和探測(cè)概率模型,成功研制出一套可用于水深探測(cè)的光子計(jì)數(shù)激光測(cè)深系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)原型機(jī)。論文率先在國內(nèi)運(yùn)用光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)進(jìn)行了水深探測(cè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)水深探測(cè)的原理、指標(biāo)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)的合理性及可行性,構(gòu)建了基于回波信號(hào)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)及其統(tǒng)計(jì)直方圖的數(shù)據(jù)預(yù)處理、濾波和水深提取算法,獲取了許多有價(jià)... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MMLA光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)系統(tǒng)

光子計(jì)數(shù)激光測(cè)深技術(shù)研究在 MMLA 的基礎(chǔ)上，戈達(dá)德空間中心和 Sigma 公司的研究人員開發(fā)出了第二代驗(yàn)證系統(tǒng)系統(tǒng) Imaging Photon-countingAltimeter(IPA)。其激光波長(zhǎng)仍為532nm，激光重頻提高到 22KHz，脈沖能量為 6.4uJ,脈寬 710ps，同時(shí)仍然選用工作在光子計(jì)數(shù)模式的面陣 PMT 作為回波探測(cè)器，但元數(shù)增加到 10×10[15]。系統(tǒng)采用雙光楔掃描器為不同平臺(tái)速度提供多種一維和二維掃描，為單次飛越領(lǐng)空實(shí)現(xiàn)寬幅成像。圖 1.2 左側(cè)為 IPA 驗(yàn)證系統(tǒng)得到的地面三維數(shù)據(jù)，且由于具有極高的靈敏度，光子計(jì)數(shù)探測(cè)體制可以穿透一定的水深而獲得淺水水下地形，如圖1.2 右側(cè)所示。

圖 1.3 GenIII 激光雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其獲取的三維成像試驗(yàn)數(shù)據(jù)Figure 1.3 System block diagram of GenIII and 3D Imaging Data obtained by it圖 1.4 Jigsaw 激光雷達(dá)與其獲取的目標(biāo)三維數(shù)據(jù)Figure 1.4 Jigsaw lidar and its acquired 3D data

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]紅外與激光復(fù)合探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 顏洪雷.中國科學(xué)院研究生院（上海技術(shù)物理研究所） 2014
[2]機(jī)載激光水深探測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)及數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 葉修松.解放軍信息工程大學(xué) 2010
[3]脈沖半導(dǎo)體激光器高速三維成像激光雷達(dá)研究[D]. 胡春生.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005

碩士論文
[1]機(jī)載藍(lán)綠激光雷達(dá)水深信息獲取與處理方法[D]. 張亮.大連海事大學(xué) 2016



本文編號(hào)：2967418