激光(guāng)雷達技術的(de)應用(yòng)廣泛，呈百花齊放态勢

發布日期：2019-08-16 00:00 浏覽量：8617

近幾年來(lái)，随著(zhe)激光(guāng)雷達技術的(de)成熟和(hé)導航領域的(de)發展，在激光(guāng)器小型化(huà)的(de)趨勢下(xià)，越來(lái)越多(duō)的(de)關注焦點被放在機載或車載化(huà)激光(guāng)儀器上。

業内人(rén)都知道就激光(guāng)雷達的(de)應用(yòng)分(fēn)類而言，從波段上的(de)紫外、可(kě)見光(guāng)到紅外雷達，從平台上的(de)便攜式、基地式、車載、機載、船載雷達，從功能上的(de)測距、測速、測角、成像雷達，等等。

激光(guāng)雷達技術在應用(yòng)中取得(de)了(le)很好的(de)實際使用(yòng)效果，表現在應用(yòng)特性上即有分(fēn)辨率高(gāo)（角、距離和(hé)速度分(fēn)辨率）、測速範圍廣、受幹擾性小等多(duō)方面的(de)優良性質。飛(fēi)燕遙感近一年的(de)激光(guāng)雷達航攝面積已超10萬平方公裏。

目前，整個(gè)激光(guāng)雷達技術發展的(de)應用(yòng)上可(kě)謂呈現出百花齊放的(de)态勢。

一、機載激光(guāng)雷達的(de)實際應用(yòng)

激光(guāng)雷達應用(yòng)廣泛，對(duì)此我們主要談三個(gè)方面的(de)應用(yòng)。

（1）目标定位

機載激光(guāng)雷達在導航中針對(duì)特定目标的(de)定位研究最開始主要開始于軍事領域的(de)應用(yòng)，可(kě)以對(duì)于接收信息的(de)識别成像，在軍事偵察方面，采集環境中的(de)三維信息，如方位、俯仰角、距離、速度等，對(duì)特别目标進行追蹤、定位。在障礙回避方面，主要用(yòng)于直升機的(de)障礙回避，意大(dà)利的(de)馬可(kě)尼研制的(de) Loam 障礙回避系統采用(yòng)全新的(de)人(rén)眼安全技術，提供給飛(fēi)行員(yuán)視覺和(hé)聽(tīng)覺的(de)報警，顯示障礙物(wù)的(de)細節特征。

（2）環境監測

環境監測主要是對(duì)飛(fēi)機周圍的(de)大(dà)氣溶膠環境實時(shí)監測，測定氣體成分(fēn)、氣體密度。這(zhè)些參數一方面能夠用(yòng)來(lái)輔助飛(fēi)行，另外可(kě)以對(duì)飛(fēi)機的(de)環境進行檢測，利用(yòng)飛(fēi)機的(de)三維移動特性，在廣大(dà)的(de)範圍内靈活定标，定向的(de)處理(lǐ)一般手段難以解決的(de)問題。

（3）地形探測

地形探測是一片綜合性比較強的(de)應用(yòng)領域，機載激光(guāng)雷達在地形探測上有很好的(de)适應性和(hé)性能優勢。在陸地地形探測上，航帶拼接技術的(de)發展，使得(de)地形的(de)拼接和(hé)重現工作得(de)到更高(gāo)的(de)精度，滿足接邊地物(wù)的(de)連貫性，使得(de)地形地貌能夠更好的(de)被模拟重現。

海洋探測上，機載海洋激光(guāng)雷達可(kě)以廣泛用(yòng)于海水(shuǐ)水(shuǐ)文勘測（包括淺海水(shuǐ)深、海底地貌測繪、海水(shuǐ)光(guāng)學參數的(de)遙測等）、水(shuǐ)下(xià)潛艇探測、水(shuǐ)雷探測、魚群探測、海洋環境污染監測等衆多(duō)領域，在淺水(shuǐ)探測上，已經顯示出了(le)比聲呐更強的(de)競争力。

二、機載導航系統性質

（1）現代導航系統的(de)方法

現代導航任務包羅了(le)從引導航行的(de)基本需求到自動駕駛、引進著(zhe)陸的(de)載體自動化(huà)需要以及勘探、測量、調查、搜索等進階性的(de)功能任務模式。現代導航系統與現代光(guāng)學技術有著(zhe)密不可(kě)分(fēn)的(de)關系，在天文導航方面，衛星是導航技術的(de)主力軍，特别是在太空介質趨于零的(de)環境中，短波、微波和(hé)紅外波段的(de)光(guāng)束在使用(yòng)上尤爲重要。

在慣性導航中，近年來(lái)國内激光(guāng)陀螺儀的(de)技術日益成熟，特别在高(gāo)精度、高(gāo)分(fēn)辨率的(de)方面取得(de)很大(dà)進步，如今無論在實際應用(yòng)上還(hái)是新理(lǐ)論的(de)研究當中都在推進慣性導航技術長(cháng)足發展。多(duō)普勒導航技術的(de)理(lǐ)論基礎源于多(duō)普勒效應，激光(guāng)技術本身具有良好的(de)相幹性，故而在多(duō)普勒雷達技術上自身就具有不可(kě)替代的(de)地位。

（2）機載系統的(de)性質

機載系統是指在飛(fēi)機在飛(fēi)行過程中荷載使用(yòng)的(de)系統，對(duì)于飛(fēi)機的(de)環境，對(duì)于機載系統的(de)性質有以下(xià)要求：

1）小型化(huà)：飛(fēi)機由于機體機艙環境容量有限，對(duì)于機載系統的(de)體積必須嚴格控制，不能妨礙飛(fēi)機正常飛(fēi)行。

2）輕型化(huà)：機體的(de)載重量有限，每一分(fēn)重量也(yě)必須嚴格把控，早期的(de)激光(guāng)設備就是由于相關模塊特别是泵浦源方面質量難以下(xià)調，在化(huà)學泵浦技術出現以前都很少被采用(yòng)到機載上。

3）穩定性高(gāo)：機載系統都需要在複雜(zá)的(de)環境中作業，因此，穩定性高(gāo)這(zhè)一點尤爲重要。在導航方面，機載導航系統就對(duì)飛(fēi)機至關重要，對(duì)其容錯率限定必須極低。

4）散熱(rè)性強：飛(fēi)機的(de)環境并不能提供很好的(de)外界散熱(rè)條件，對(duì)于機載的(de)設備，散熱(rè)模塊都必須做(zuò)出特别的(de)設計與改善。

機載激光(guāng)雷達導航系統是光(guāng)學主動偵察的(de)一種探測技術，它具有涵蓋面廣、可(kě)行性高(gāo)、應用(yòng)性強等特點，在飛(fēi)機導航領域發揮著(zhe)不可(kě)替代的(de)作用(yòng)。同時(shí)，随著(zhe)其他(tā)領域的(de)技術發展，這(zhè)項技術依舊(jiù)有很大(dà)前景可(kě)以發掘，能繼續帶動行業向前發展。

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