没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
资源推荐
资源详情
资源评论
激光与光电子学进展
中国激光
杂志社
空中目标激光雷达一维距离像仿真及实验研究
陈 剑 彪
,
孙 华 燕
,
赵 延 仲
装备学院研究生院
北京
装备学院光电装备系
北京
摘要
介绍了空中目标激光雷达一维距离像的回波模型
分析了影响探测系统 性能的 因 素
仿真 分 析了大 气 衰减
接收系统噪声和激光散斑效应对目标成像分辨率的影响
用原理性实验验证了分析 结 果
得出 了 结论
基于 此 给
出了建议
关键词
遥感
激光雷达
一维距离像
仿真模型
中图分类 号
文献标识 码
doi
:
/
SimulationandEx
p
erimentalResearchonOneGDimensional
LidarRan
g
eProfileofAirborneTar
g
et
De
p
artmento
f
GraduateMana
g
ement
E
q
ui
p
mentAcadem
y
Bei
j
in
g
China
De
p
artmento
f
O
p
ticalandElectronicE
q
ui
p
ment
E
q
ui
p
mentAcadem
y
Bei
j
in
g
China
Abstract
Ke
y
words
OCIScodes
收稿日期
收到修改 稿日期
作者简介
陈剑彪
男
博士研究生
主要从事光电信息处理及目标识别方面的研究
导师简介
孙华燕
女
教授
博士生导师
主要从事光电信息处理与对抗
数字图像处理等方面的研究
引
言
随着激光技术和光电探测技术的发展
目标一维距离像可通过激光探测获得
光波 频率 远高 于微 波频
率
因此激光雷达获得图像的分辨率比微波雷达的高
得到的目标特征信息更多
段乙好等
采用组合模型
法对激光雷达的回波波形进行分解
进而获取目标的特征信息
目前
关于目标一维距离像的识别研究主要
集中在数据预处理
特征提取
及识别方法等方面
但它们多数都假定已获取目标一维距离像
未具体研
究获取一维距离像的方法
文献
利用三维建模方法获取海面目标的一维距离像
建立了丰富的目标模
型
设计了功能较完整的仿真软件
仿真结果与实验结果符合较好
本文以目标一维距离像为研究对象
介绍了激光雷达一维距离像的探测原理
开展了空中目标三维建模
及其一维距离像的成像仿真研究
并进行了原理性验证实验
为下一步利用目标激光雷达一维距离像进行目
标识别提供理论参考
激光与光电子学进展
激光雷达一维距离像模型
高分辨率一维距离像是目标散射点回波在探测视线方向上相干叠加产生的
反映 了目 标在 电磁 波辐 照
区域各散射点的几何关系
通过特征提取可获得目标的结构特征信息
由电磁散射理论可知
在高 频区
目
标局部位置电磁散射强度的矢量和可以描述目标的电磁散射特性
d
个散射点描述的目标回波信号
为
y
f
θ
=
d
k
=
A
k
f
θ
-
fr
k
θ
c
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
+
u
式中
f
为电磁波频率
θ
为目标的姿态角
k
为散射中心编号
d
为目标散射中心总数
A
k
为散射中心激光
回波的幅度
r
k
为探测系统与散射点之间的距离
c
为光速
u
为噪声
当满足远场条件时
散射点在探测视
线方向的纵向距离分布可用
r
k
θ
近似描述
激光雷达一维距离像成像目标大多表面粗糙
用散射点不足以细致地表征其散射特征
需考虑探测
激光的时
空域能量分布
结合目标本身的散射特征来建立目标激光雷达一维距离像的回波模型
对于
单站激光雷达目标探测系统
可忽略相位因素及多普勒效应
只考虑大气衰减的影响
对于空间中的某一点
受到强度为
I
x
y
z
t
的高斯激光脉冲照射
I
x
y
z
t
=
I
g
x
y
s
z
s
z
=
st
-
R
x
y
c
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
式中
I
为发射激光振幅
t
为激光传播时间
R
x
y
为目标某一点距离激光源的距离
g
x
y
和
s
z
为激
光在空间域和时域的能量分布
均为高斯分布
假设目标满足远场条件
光探测器接收到的目标反射光光强
轴向
为
I
=
Ω
I
x
y
z
t
ρ
x
y
z
x
y
R
式中
ρ
为 目 标 表 面 双 向 反 射 分 布 函 数
R
为 目 标 与 探 测 系 统 间 的 距 离
Ω
为 目 标 受 激 光 照 射 的
表面
由
式可知
探测器接收到的目标时域回波波形为
P
t
=
η
I
A
R
T
=
Ω
g
x
y
ρ
x
y
z
st
-
R
x
y
c
[ ]
x
y
R
η
A
T
式中
η
为系统效率
T
为大气衰减因子
A
为探测器有效接收截面面积
I
为探测器有效接收光强
距离
分辨率为
R
=
c
τ
式中
τ
为发射脉冲的脉宽
影响探测系统性能的因素
激光雷达探测系统的性能受到多方面因素
如激光源的光束质量
平台稳定性
接收系统噪声
及大气传
输效应等
的影响
本文只考虑大气传输效应
接受系统噪声
激光散斑效应三个因素的影响
31
大气传输效应
激光雷达系统的实际探测能力与激光大气传输效应有密切联系
大气传输对光束的影响主要包括大气
中的物质微粒对光束产生的吸收
散射
以及大气湍流的影响
本文主要考虑大气的吸收和散射引起的
衰减效应
大气衰减遵从比尔
朗伯特
定律
P
λ
R
=
P
λ
-
T
λ
R
[ ]
式中
P
λ
和
P
λ
R
分别为波长为
λ
的单色光束在出发点和传播距离
R
后的功率
大气衰减因子为
T
λ
=
-
α
λ
R
[ ]
-
β
λ
R
[ ]
剩余7页未读,继续阅读
资源评论
weixin_38701640
- 粉丝: 2
- 资源: 901
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- 2024年新的全的2024年新的全的《建设工程造价鉴定规范》GBT51262-2017
- SimHei字体包(支持中文,正负号等)
- 基于Django+MySQL实现的校园智能点餐系统源码+数据库(高分项目)
- 基于Django实现校园智能点餐系统源码+数据库(高分期末大作业)
- 知识付费pc付费模板系统知识付费付费模板
- ARM Developer Guide
- Lazarus IDE 3.3-Free Pascal Windows版本
- 20190312-180244-旋转磁体产生的场造成激光功率减小
- 个人课程设计基于PCA和滑动窗口的网络入侵检测系统源码+项目说明.zip
- 基于尺度空间流的端到端视频压缩优化方法
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功