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第1章 概论&熊辉丰1

1.1激光雷达发展概述1

1.2激光雷达的特点4

1.3激光雷达的基本组成及其功能5

1.4激光雷达的分类7

1.4.1按功能用途分类7

1.4.2按工作体制分类8

参考文献9

第2章 激光雷达距离方程&熊辉丰10

2.1激光在大气中的传输10

2.1.1激光大气传输效应10

2.1.2激光大气衰减11

2.1.3大气湍流对激光传输的影响16

2.2激光雷达目标特性24

2.2.1目标特性24

2.2.2典型物的反射率26

2.2.3激光雷达目标截面28

2.2.4目标闪烁与起伏30

2.3噪声计算与背景抑制34

2.3.1噪声计算34

2.3.2背景杂波抑制36

2.4激光回波信号的统计检测特性37

2.4.1激光回波的统计特性37

2.4.2探测概率虚警概率与信噪比38

2.4.3最小工作信噪比43

2.5激光雷达距离方程44

2.5.1激光雷达距离方程的一般形式44

2.5.2距离方程的几种应用形式45

2.5.3距离方程中几个因子的讨论47

2.6作用距离计算51

2.6.1外部条件的内容51

2.6.2雷达系统的主要性能指标及内部参数52

2.6.3作用距离计算步骤52

参考文献53

第3章 激光雷达发射机&华喆年55

3.1概述55

3.1.1发射机的地位与作用55

3.1.2发射机的组成及其功能55

3.1.3激光雷达对发射机的基本要求58

3.2掺钕钇铝石榴石（Nd ；YAG）晶体脉冲激光器设计60

3.2.1 Nd： YAG晶体60

3.2.2激励光源64

3.2.3聚光器66

3.2.4冷却与滤光系统67

3.2.5光学谐振腔68

3.2.6 Q开关系统70

3.2.7固体激光器电源74

3.3二氧化碳C（2）气体激光器设计78

3.3.1二氧化碳激光器78

3.3.2封离式电激发CO2气体激光器80

3.3.3波导CO2激光器85

3.3.4高气压横向激励波导CO2激光器92

3.3.5稳频cO2激光器94

3.4激光器检测103

参考文献106

第4章 激光雷达接收机&孙宝举108

4.1概述108

4.2激光直接光电（非相干或能量）探测技术109

4.2.1直接探测光电转换量之间的关系109

4.2.2直接探测的信噪比分析110

4.3激光相干检测技术113

4.3.1激光外差检测的基本原理113

4.3.2激光相干检测信噪比分析116

4.3.3光混频的空间要求122

4.3.4本机振荡器功率要求126

4.4激光雷达接收机的设计128

4.4.1直接检测接收系统的主要组成部分及工作原理128

4.4.2前置放大器的设计130

4.4.3自动增益控制系统的设计136

4.4.4直接检测信息处理137

4.4.5激光相干检测系统的主要组成及特点139

4.4.6激光雷达外差检测系统的设计148

4.5激光雷达接收机性能评估153

4.5.1激光雷达接收机的灵敏度、噪声系数及带宽154

4.5.2激光雷达接收机的恢复时间154

4.5.3激光雷达接收机的抗干扰能力155

4.5.4激光雷达接收机的动态范围155

4.5.5激光雷达接收机多通道的一致性155

4.5.6激光雷达接收机的稳定可靠性155

参考文献156

第5章 激光雷达光学系统&温忠157

5.1概述157

5.2发射光学系统158

5.2.1发射光学系统的功能158

5.2.2发射光学系统的几种形式159

5.3接收光学系统162

5.3.1接收光学系统的功能162

5.3.2接收光学系统的基本要求163

5.3.3接收光学系统的几种形式166

5.3.4接收光学系统的自动增益168

5.4辅助光学系统169

5.5特殊光学元件174

5.5.1滤光片174

5.5.2衰减片175

5.5.3棱镜176

5.6光束的控制177

5.6.1光波波束角的控制——变焦距变波束系统177

5.6.2光束的偏转和扫描179

参考文献187

第6章 激光跟踪测距雷达&徐元凯189

6.1概述189

6.2总体系统分析190

6.2.1系统分析的目的190

6.2.2系统分析的基本内容190

6.3系统方案的初步选择192

6.3.1激光雷达工作波长的选择192

6.3.2捕获目标方式192

6.3.3角跟踪体制的选择193

6.3.4测距体制选择194

6.3.5激光雷达接收体制选择195

6.3.6主机结构形式200

6.3.7光学系统类型201

6.3.8跟踪控制系统203

6.4系统组成及主要参数选择204

6.4.1系统组成204

6.4.2主要技术参数的选择208

6.5激光测距系统分析220

6.5.1激光测距系统的基本组成220

6.5.2激光测距的工作原理221

6.5.3影响测距精度的主要因素223

6.5.4提高测距精度的几种方法227

6.5.5消除误测和抗干扰措施230

6.6激光雷达跟踪控制系统设计235

6.6.1跟踪控制系统的特点235

6.6.2跟踪控制系统主要技术指标235

6.6.3跟踪控制系统的组成236

6.6.4跟踪系统的一般控制方法237

6.6.5跟踪控制系统的新型工作方式——共轴跟踪244

6.6.6手控半自动跟踪回路249

6.6.7正割校正环节251

6.7激光雷达跟踪系统测角精度分析252

6.7.1测角误差的分类与来源252

6.7.2误差分析估算255

6.7.3提高精度措施259

6.8总体结构设计261

6.8.1目的、要求及内容261

6.8.2总体结构设计特点、重点264

6.9激光雷达跟踪测距系统性能测试267

6.9.1测试内容268

6.9.2测试方法269

6.9.3测试实例272

参考文献273

第7章C02激光图像雷达&徐元凯274

7.1概述274

7.2 CO2激光图像雷达的优点275

7.3激光图像雷达成像原理275

7.3.1扫描反射成像276

7.3.2距离—多普勒成像278

7.3.3干涉全息像279

7.4激光图像雷达组成280

7.4.1激光成像分系统281

7.4.2信息处理分系统282

7.5激光图像雷达的军事应用287

参考文献292

第8章 激光驾束制导&温忠293

8.1概述293

8.1.1激光驾束制导发展情况293

8.1.2激光驾束制导的原理294

8.2激光驾束制导的主要组成和功能294

8.2.1瞄准跟踪分系统295

8.2.2激光发射编码分系统的组成和功能300

8.2.3弹上接收译码分系统的组成和功能302

8.3激光编码译码技术303

8.3.1综述303

8.3.2斩光式编码译码方式305

8.3.3空间扫描编码译码方式314

8.3.4激光特征变化式编码方式325

8.4激光驾束制导系统分析337

8.4.1最大作用距离的分析与计算337

8.4.2波束角变化范围的分析338

8.4.3编码译码坐标精度分析339

8.4.4瞄准镜的视场角341

8.4.5激光驾束制导的精度分析342

8.4.6激光驾束制导的试验343

参考文献353