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

【摘要】：為了驗(yàn)證星載激光三維成像雷達(dá)技術(shù),設(shè)計(jì)研制了一種基于高重頻光子計(jì)數(shù)體制的分視場(chǎng)、無(wú)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(cè)方式實(shí)現(xiàn)多通道探測(cè),并采取基于FPGA的時(shí)間相關(guān)符合計(jì)數(shù)信號(hào)處理技術(shù),對(duì)單光子響應(yīng)時(shí)刻進(jìn)行時(shí)間間隔測(cè)量和時(shí)間相關(guān)統(tǒng)計(jì),根據(jù)目標(biāo)響應(yīng)發(fā)生時(shí)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(chǎng)試驗(yàn)中對(duì)水平距離大于10 km的樓宇目標(biāo)進(jìn)行了有效地測(cè)量,單通道的距離測(cè)量精度優(yōu)于0.3 m,探測(cè)概率超過(guò)99%,并對(duì)比不同大氣能見(jiàn)度下對(duì)測(cè)距的影響。該系統(tǒng)驗(yàn)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(yàn)證光子計(jì)數(shù)體制激光雷達(dá)測(cè)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(guó)家教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室物理系;
【分類(lèi)號(hào)】：TN958.98

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 林久令,張志舜;皮秒時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)[J];數(shù)據(jù)采集與處理;1989年S1期

2 印建平;光子計(jì)數(shù)特性反常效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)與研究[J];光電工程;1993年05期

3 孫立群，向世明，白麗華，楊孝龍，，王振杰;微光圖像光子計(jì)數(shù)器像管等效背景測(cè)試研究[J];應(yīng)用光學(xué);1996年01期

4 趙勛杰,石萬(wàn)山;光子計(jì)數(shù)成像技術(shù)及其應(yīng)用[J];光電對(duì)抗與無(wú)源干擾;2002年03期

5 趙勛杰;光子計(jì)數(shù)成像原理及其應(yīng)用[J];紅外與激光工程;2003年01期

6 馮曉霞;董雙麗;肖連團(tuán);賈鎖堂;;基于波長(zhǎng)調(diào)制光譜提高光子計(jì)數(shù)的信噪比[J];中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年03期

7 鄭著宏;;合理使用光子計(jì)數(shù)器檢測(cè)光信號(hào)[J];發(fā)光快報(bào);1986年04期

8 孫立群,黃運(yùn)添,唐天同,向世明,曾桂林,楊照金;微光圖象光子計(jì)數(shù)器象管光子增益測(cè)試研究[J];光子學(xué)報(bào);1997年06期

9 王蘇生;顯微光子計(jì)數(shù)成像系統(tǒng)及其應(yīng)用[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2000年08期

10 楊燕;申晉;成艷亭;;光子相關(guān)系統(tǒng)中的計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)[J];山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 尹麗菊;陳錢(qián);顧國(guó)華;;光子計(jì)數(shù)圖像的多幀累加處理技術(shù)[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2010年光學(xué)大會(huì)論文集[C];2010年

2 翁渝民;;準(zhǔn)理想光子計(jì)數(shù)[A];第二屆全國(guó)光散射學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];1983年

3 司馬博羽;陳錢(qián);程耀進(jìn);成偉;何偉基;;SPAD死時(shí)間效應(yīng)對(duì)光子計(jì)數(shù)成像對(duì)比度的影響[A];第十屆全國(guó)光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

4 張龍;何偉基;顧國(guó)華;程耀進(jìn);成偉;;基于EMCCD的光子計(jì)數(shù)成像方法與實(shí)驗(yàn)[A];第十屆全國(guó)光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

5 張仲倫;鄭雁珍;劉成祥;;生物與化學(xué)光子計(jì)數(shù)器(BPCL-G型)[A];全國(guó)植物光合作用、光生物學(xué)及其相關(guān)的分子生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要匯編[C];2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 韓素立;遠(yuǎn)紫外感應(yīng)式陽(yáng)極光子計(jì)數(shù)成像探測(cè)器研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2014年

2 張興華;紫外光子計(jì)數(shù)成像系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2009年

3 寇松峰;APD光子計(jì)數(shù)成像技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2010年

4 胡坤;基于MCP的光子計(jì)數(shù)成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

5 何玲平;極紫外光子計(jì)數(shù)探測(cè)器成像特性研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2010年

6 楊顥;基于游標(biāo)陽(yáng)極的光子計(jì)數(shù)探測(cè)器研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 翟建華;基于光子計(jì)數(shù)原理的非視域激光三維成像的精度研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 鄧國(guó)寶;交叉條形位敏陽(yáng)極極紫外光子計(jì)數(shù)積分成像探測(cè)器性能研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

3 武星河;基于光電倍增管的光子計(jì)數(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];重慶大學(xué);2015年

4 鄭向陽(yáng);運(yùn)動(dòng)條件下光子計(jì)數(shù)激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所);2016年

5 林杰;快速高分辨率激光雷達(dá)三維成像方法研究[D];南京理工大學(xué);2016年

6 周春枚;光子計(jì)數(shù)探測(cè)器性能分析及其電路研究[D];成都理工大學(xué);2014年

7 丁波;緊湊型光子計(jì)數(shù)器的電子線路設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2013年

8 臧鵬程;光子計(jì)數(shù)用于光學(xué)時(shí)域反射測(cè)量的研究[D];山西大學(xué);2010年

9 李峰輝;基于多通道標(biāo)刻光子計(jì)數(shù)技術(shù)的時(shí)間分辨熒光免疫分析系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2012年

10 李瑞超;光子計(jì)數(shù)模式動(dòng)態(tài)漫射光層析系統(tǒng)的研究[D];天津大學(xué);2010年

本文編號(hào)：1724874