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激光雷达技术（下册） 487

第11章 搜索和跟踪 487

11.1 概论 488

11.1.1 地位和作用 488

11.1.2 基本内容及特性 490

11.2 搜索与跟踪系统特性 493

11.2.1 基本作用距离方程 493

11.2.2 系统的基本参数 494

11.2.3 系统信噪比 498

11.3 搜索与跟踪系统 498

11.3.1 系统基本要求 498

11.3.2 光机扫描装置 499

11.3.3 温度传感器 510

11.3.4 搜索与跟踪系统的结构 511

11.3.5 搜索与跟踪系统设计 513

11.3.6 遥感系统 515

11.4 成像搜索与跟踪技术 517

11.4.1 概述 517

11.4.2 组成结构 518

11.4.3 图像信号处理系统的基本要求 518

11.4.4 成像搜索与跟踪系统设计 520

11.5 多目标探测、识别与跟踪 525

参考文献 527

第12章 建模与仿真 529

12.1 基本概念 530

12.1.1 基本概念和分类 530

12.1.2 主要数学工具 535

12.2 应用与发展前景 539

12.2.1 系统工程分析的应用 539

12.2.2 系统使用训练和培训中应用 539

12.2.3 系统研发、设计和试制中应用 544

12.2.4 计算机集成制造系统的应用 546

12.2.5 发展方向和趋势 547

12.3 激光雷达建模与仿真 548

12.3.1 激光雷达虚拟制造系统 548

12.3.2 激光雷达应用背景的半实物仿真 551

12.3.3 激光雷达目标光学特性的建模与仿真 552

12.3.4 激光雷达系统光学收发天线的计算机辅助设计 555

12.3.5 激光雷达系统功能的建模与仿真 567

参考文献 574

第13章 激光雷达系统 577

13.1 测距跟踪激光雷达 578

13.1.1 基本原理 578

13.1.2 基本性能参数 580

13.1.3 脉冲测距激光雷达 583

13.1.4 连续波测距激光雷达 586

13.1.5 单脉冲跟踪激光雷达 589

13.1.6 CO2相干测距跟踪激光雷达 592

13.1.7 星载激光雷达 596

13.2 测速激光雷达 605

13.2.1 测速激光雷达的基本要求 606

13.2.2 相干激光多普勒测速原理 610

13.2.3 车／机载CO2相干激光多普勒雷达 613

13.2.4 测风激光雷达 617

13.2.5 尖峰效应测风激光雷达 623

13.2.6 差动激光多普勒技术 626

13.2.7 多通道微血管血液流动监测仪 628

13.3 微脉冲激光雷达 630

13.3.1 基本原理 630

13.3.2 微脉冲激光雷达的技术关键 633

13.3.3 微脉冲激光雷达结构与应用 639

参考文献 642

第14章 成像激光雷达 645

14.1 成像探测技术基本概念 646

14.1.1 作用和地位 646

14.1.2 成像探测基本框图和功能 647

14.1.3 成像激光雷达分类 649

14.1.4 应用 652

14.2 成像激光雷达的结构 652

14.2.1 图像采集传感器 653

14.2.2 数字图像处理系统 655

14.3 图像处理基础 656

14.3.1 基本概念 656

14.3.2 数学基础 659

14.3.3 基本处理方法 662

14.4 计算机图像处理 665

14.4.1 图像的数字变换 665

14.4.2 影响图像质量的基本因素 667

14.4.3 伪彩色和假彩色增强显示 669

14.5 相干成像激光雷达 672

14.5.1 CO2相干成像激光雷达 672

14.5.2 合成孔径激光成像雷达 676

14.5.3 光控相控阵成像激光雷达 681

14.5.4 焦平面凝视成像 687

14.5.5 CCD成像系统简介 690

14.6 紫外、双色探测和多光谱成像 696

14.6.1 紫外探测 696

14.6.2 多光谱成像 700

参考文献 702

第15章 激光雷达系统设计 703

15.1 激光雷达系统总体技术 704

15.1.1 激光雷达系统总体的系统分析与综合 704

15.1.2 激光雷达系统总体指标估算和精度 707

15.2 系统可靠性 715

15.2.1 系统可靠性的基本概念 715

15.2.2 系统可靠性的基本参数 716

15.2.3 系统可靠性模型 718

15.2.4 系统的可靠性预计和指标分配 720

15.2.5 系统的可靠性设计原则和评估 721

15.3 系统环境适应性 724

15.3.1 环境适应性的主要内容 725

15.3.2 工作环境的适应性 725

15.3.3 激光雷达系统可靠性与环境适应性 726

15.4 系统可维护性 727

15.4.1 系统可维护性基本概念 727

15.4.2 系统可维护性的设计 729

15.4.3 系统可维护性的内容 730

15.5 系统总体试验和测试 731

15.5.1 系统总体试验和测试主要内容 731

15.5.2 系统总体试验和测试主要方法 732

15.5.3 系统总体性能评估 733

15.6 测距跟踪激光雷达系统设计 734

15.6.1 武器系统的基本要求 734

15.6.2 系统分析 736

15.6.3 系统方案初步选择 738

15.6.4 系统结构与参数 740

15.6.5 测距系统性能分析 741

15.6.6 跟踪随动系统 742

15.6.7 总体结构设计 746

15.6.8 测距跟踪激光雷达系统性能测试和性能评估 747

参考文献 751

第16章 激光雷达的应用 753

16.1 激光雷达在合作目标空间航天器交会对接中的应用 754

16.1.1 背景和基本概念 754

16.1.2 基本结构和特性 758

16.1.3 建模与仿真 764

16.2 激光雷达在反卫星天基精密跟瞄系统中的应用 766

16.2.1 背景和概念 766

16.2.2 基本结构与特性 768

16.3 激光雷达在精确制导和综合火控系统中的应用 772

16.3.1 背景和概念 772

16.3.2 技术要求和特点 774

16.3.3 综合火控激光雷达 779

16.4 激光雷达在巡航导弹图像匹配制导中的应用 783

16.4.1 背景和概念 783

16.4.2 组成和原理 785

16.4.3 防巡航导弹对地攻击球载成像激光雷达网络 789

16.5 激光雷达在地形回避和防撞中的应用 792

16.5.1 背景与概念 792

16.5.2 LOTAWS系统结构与特性 794

16.6 激光雷达在大气探测和环境监测中的应用 795

16.6.1 物理模型 795

16.6.2 全球大气化学国际合作计划 798

16.6.3 差分吸收激光雷达 804

16.6.4 测云激光雷达 809

16.7 水下探测蓝绿激光雷达 812

16.7.1 蓝／绿激光器 812

16.7.2 激光在水中的传输特性 812

16.7.3 对海探测激光雷达 818

参考文献 821

第17章 自由空间激光通信系统 823

17.1 引言 824

17.2 自由空间激光通信的关键技术 828

17.2.1 传输信道的影响 828

17.2.2 通信链有效链长允许的功率余量 831

17.2.3 精密跟踪和瞄准 834

17.3 FSO系统数字化 839

17.3.1 信息的基本概念 839

17.3.2 信息的编码和调制 842

17.3.3 信道容量和误码率 844

17.4 自由空间光通信主要元器件 846

1 7.4.1 光源 846

17.4.2 光探测器 847

17.4.3 光中继器件和放大器 849

17.4.4 光网络器件 854

17.5 FSO系统设计 857

17.5.1 点对点通信链路 857

17.5.2 设计原理 857

17.5.3 FSO系统的功率损耗预算 859

17.5.4 最大衰减值 864

17.5.5 最大通信链长计算 864

17.6 多传感器数据融合 865

17.6.1 引言 865

17.6.2 基本概念和定义 867

17.6.3 多传感器数据融合简介 868

17.6.4 多传感器数据融合应用 876

17.6.5 发展趋势 877

参考文献 879

第18章 激光雷达发展趋势 881

18.1 激光雷达的光电对抗 882

18.1.1 基本概念 882

18.1.2 光电侦察 882

18.1.3 光电干扰 884

18.1.4 光电防御 887

18.1.5 光电隐身及屏蔽 887

18.2 激光雷达理论的发展 891

18.2.1 经典电磁理论 892

18.2.2 量子理论 893

18.2.3 光电子基本量子效应 896

18.2.4 光子晶体 899

18.2.5 集成光学理论 901

18.2.6 微系统理论 908

18.3 激光雷达与信息化、微型化战争 924

18.3.1 信息化指挥系统 924

18.3.2 智能武器系统 926

18.4 激光雷达产业化 931

18.4.1 科学、技术和工程 931

18.4.2 人类、环境和经济 934

18.4.3 保障条件 934

参考文献 936

附录A 术语 939

附录B 基本物理量单位、符号及物理常数（MKSA制） 965