本文選題：激光雷達(dá)　切入點：單光子探測　出處：《激光與紅外》2017年07期

【摘要】：為了驗證星載激光三維成像雷達(dá)技術(shù),設(shè)計研制了一種基于高重頻光子計數(shù)體制的分視場、無掃描的多通道激光雷達(dá)地面原理樣機(jī)。系統(tǒng)采用兩路高重頻、微脈沖激光器輸出,結(jié)合大光斑多元細(xì)分陣列光子探測方式實現(xiàn)多通道探測,并采取基于FPGA的時間相關(guān)符合計數(shù)信號處理技術(shù),對單光子響應(yīng)時刻進(jìn)行時間間隔測量和時間相關(guān)統(tǒng)計,根據(jù)目標(biāo)響應(yīng)發(fā)生時機(jī)一致性和噪聲響應(yīng)的隨機(jī)性提取目標(biāo)距離信息。在外場試驗中對水平距離大于10 km的樓宇目標(biāo)進(jìn)行了有效地測量,單通道的距離測量精度優(yōu)于0.3 m,探測概率超過99%,并對比不同大氣能見度下對測距的影響。該系統(tǒng)驗證了星載激光雷達(dá)大光斑多元細(xì)分、光纖拼接焦面接收方案的可能性,并驗證光子計數(shù)體制激光雷達(dá)測距精度及適應(yīng)性。
[Abstract]:In order to verify the spaceborne laser 3D imaging radar technology, a multi-channel laser radar ground principle prototype based on high repetition frequency photon counting system is designed and developed.The system adopts two channels of high repetition frequency, micro-pulse laser output, combined with the photon detection mode of large spot multi-subdivision array to realize multi-channel detection, and adopts the time-dependent coincidence counting signal processing technology based on FPGA.Time interval measurement and time correlation statistics are carried out for single photon response time, and target distance information is extracted according to the randomness of target response timing consistency and noise response.In the field test, the building target whose horizontal distance is more than 10 km is effectively measured. The distance measurement accuracy of single channel is better than 0.3 m, the detection probability is more than 99m, and the influence of different atmospheric visibility on ranging is compared.The system verifies the possibility of multivariate subdivision of large spot and fiber-optic focal plane receiving scheme for spaceborne lidar, and verifies the accuracy and adaptability of laser radar ranging with photon counting system.
【作者單位】： 北京空間機(jī)電研究所激光工程技術(shù)研究室;華東師范大學(xué)光譜學(xué)與波譜學(xué)國家教育部重點實驗室物理系;
【分類號】：TN958.98

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本文編號：1724874