本文關(guān)鍵詞：單光子模式激光測(cè)高探測(cè)概率模型與精度分析

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【摘要】：單光子模式激光測(cè)高儀具有靈敏度高、重復(fù)頻率高、重量輕、體積小等諸多優(yōu)勢(shì),其代表著新一代天基激光雷達(dá)的未來發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)常見的高斯回波波形,基于激光雷達(dá)方程、單光子探測(cè)器統(tǒng)計(jì)特性,建立了單光子回波探測(cè)概率模型,基于該模型進(jìn)一步推導(dǎo)了測(cè)距誤差的量化關(guān)系式,并利用蒙特卡羅方法對(duì)所建模型進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。理論分析和仿真計(jì)算表明:回波脈寬越窄,測(cè)距的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差越小;回波強(qiáng)度越大,測(cè)距的隨機(jī)誤差減小,但系統(tǒng)誤差增大。以均方根脈寬為1.5ns的高斯回波為例,忽略噪聲影響,當(dāng)平均信號(hào)光子數(shù)為1時(shí),單次測(cè)距系統(tǒng)誤差約6cm,隨機(jī)誤差約22cm。
【作者單位】： 武漢大學(xué)光電子信息學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 遙感 激光測(cè)距 測(cè)距精度 蒙特卡羅方法 單光子 泊松分布
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(41506210,11574240) 測(cè)繪公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(201512016,201512034) 海島(礁)測(cè)繪技術(shù)國(guó)家測(cè)繪局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助項(xiàng)目(2014A01) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(2015212020201)
【分類號(hào)】：TN958.98
【正文快照】： 單光子模式激光測(cè)高采用工作在蓋革模式下的雪崩光電二極管(GM-APD)、光電倍增管(PMT)等單光子探測(cè)器作為接收器件,其靈敏度與傳統(tǒng)激光測(cè)高相比要高2~3個(gè)數(shù)量級(jí),從而更易實(shí)現(xiàn)微脈沖、高重復(fù)頻率、多波束的直接三維成像,具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景,美國(guó)宇航局(NASA)未來十年

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