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激光雷達(dá)是一項(xiàng)正在迅速發(fā)展的，在軍事部門具有廣泛的用途，受到了各事部門的極大關(guān)注。國際技術(shù)控制法明確指出： “激光雷達(dá)系統(tǒng)將激光用于回波測(cè)距、定向，并通過位置、徑向速度及物體反射特性識(shí)別目標(biāo)，體現(xiàn)了特殊的發(fā)射、掃描、接收和信號(hào)處理技術(shù)” ，并把激光雷達(dá)作為限制擴(kuò)散的軍事技術(shù)之一。

激光雷達(dá)是傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)與現(xiàn)代激光技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。激光問世后的第二年，即1961年，科學(xué)家就提出了激光雷達(dá)的設(shè)想，并開展了研究工作。40年來，激光雷達(dá)技術(shù)從的激光測(cè)距技術(shù)開始，逐步發(fā)展了激光跟蹤、激光測(cè)速、激光掃描成像、激光多普勒成像等技術(shù)，陸續(xù)開發(fā)出不同用途的激光雷達(dá)，使激光雷達(dá)成為一類具有多種功能的系統(tǒng)。

Keopsys光纖激光器的激光雷達(dá)應(yīng)用

激光雷達(dá)是一項(xiàng)正在迅速發(fā)展的，在軍事部門具有廣泛的用途，受到了各事部門的極大關(guān)注。國際技術(shù)控制法明確指出：“激光雷達(dá)系統(tǒng)將激光用于回波測(cè)距、定向，并通過位置、徑向速度及物體反射特性識(shí)別目標(biāo)，體現(xiàn)了特殊的發(fā)射、掃描、接收和信號(hào)處理技術(shù)”，并把激光雷達(dá)作為限制擴(kuò)散的軍事技術(shù)之一。

激光雷達(dá)是傳統(tǒng)雷達(dá)技術(shù)與現(xiàn)代激光技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。激光問世后的第二年，即 1961年，科學(xué)家就提出了激光雷達(dá)的設(shè)想，并開展了研究工作。 40年來，激光雷達(dá)技術(shù)從的激光測(cè)距技術(shù)開始，逐步發(fā)展了激光跟蹤、激光測(cè)速、激光掃描成像、激光多普勒成像等技術(shù)，陸續(xù)開發(fā)出不同用途的激光雷達(dá)，使激光雷達(dá)成為一類具有多種功能的系統(tǒng)。

激光雷達(dá)之所以受到關(guān)注，是因?yàn)槠渚哂幸幌盗械膬?yōu)點(diǎn)：具有的角分辨率、具有的距離分辨率、速度分辨率高、測(cè)速范圍廣、能獲得目標(biāo)的多種圖像、抗干擾能力強(qiáng)、比微波雷達(dá)的體積和重量小等。但是，激光雷達(dá)的技術(shù)難度很高，至今尚未成熟，而且在惡劣天氣時(shí)性能下降，使其應(yīng)用受到一定的限制。

激光雷達(dá)仍是一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)，有的激光雷達(dá)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)用，但許多激光雷達(dá)系統(tǒng)仍在研制或探索之中。激光雷達(dá)類別可以從不同的角度來劃分。若按用途和功能劃分，則有精密跟蹤激光雷達(dá)、制導(dǎo)激光雷達(dá)、火控激光雷達(dá)、氣象激光雷達(dá)、激光雷達(dá)、水下激光雷達(dá)等；若按工作體制劃分，則有單脈沖、連續(xù)波、調(diào)頻脈沖壓縮、調(diào)頻連續(xù)波、調(diào)幅連續(xù)波、脈沖多普勒等體制的激光雷達(dá)。下面分別介紹軍事部門大力發(fā)展的幾類激光雷達(dá)。

激光雷達(dá)分辨率高，可以采集三維數(shù)據(jù)，如方位角 -俯仰角-距離、距離 -速度-強(qiáng)度，并將數(shù)據(jù)以圖像的形式顯示，獲得輻射幾何分布圖像、距離選通圖像、速度圖像等，有潛力成為重要的偵察手段。

法國 Keopsys公司研制的 1.06μm脈沖光纖激光器，具有高脈沖能量 >30μJ，重復(fù)頻率可調(diào) 5kHz--50kHz，體積緊湊，高穩(wěn)定性與牢固度，光束質(zhì)量好，適合激光雷達(dá)與地形探測(cè)（三維成像）等應(yīng)用。

許多國家在研制直升機(jī)用的障礙回避激光雷達(dá)，研制直升機(jī)超低空飛行用的障礙回避系統(tǒng)，比如用于探測(cè)電話線、動(dòng)力線之類的障礙。該系統(tǒng)使用激光發(fā)射機(jī)和旋轉(zhuǎn)全息掃描器，探測(cè)直升機(jī)前很寬的范圍，可將障礙信息顯示在平視顯示器或頭盔顯示器上。吊艙中安裝激光發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、掃描器和支持系統(tǒng)。電子裝置由計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)和視頻記錄器、定時(shí)電子系統(tǒng)、功率調(diào)節(jié)器、制冷系統(tǒng)和控制面板組成。

法國 Keopsys公司研制的 1.5μm二極管泵浦脈沖光纖激光器具有高峰值功率 1kW--25kW與高脈沖能量 150μJ，重復(fù)頻率可調(diào) 1kHz—1MHz，小體積，設(shè)計(jì)牢固，低功耗，光束質(zhì)量好，操作安全，適合激光雷達(dá)測(cè)距以及夜晚飛行與低空飛行中的障礙物探測(cè)等應(yīng)用激光雷達(dá)通過測(cè)量大氣中自然出現(xiàn)的少量顆粒的后向散射，可以檢測(cè)風(fēng)速、探測(cè)紊流、實(shí)時(shí)測(cè)量風(fēng)場(chǎng)等。由于返回的后向散射輻射很微弱，因而大氣監(jiān)測(cè)激光雷達(dá)需要使用靈敏的接收器。

圖 1 1.5μm超小體積免制冷脈沖光纖激光器

以非制冷二極管泵浦固體激光器為基礎(chǔ)的工作波長 1μm左右的激光雷達(dá)系統(tǒng)，可以提供以距離和強(qiáng)度為基礎(chǔ)的高分辨率影像。激光雷達(dá)得到的影像不同于紅外影像，允許使用比處理紅外場(chǎng)景簡單的算法實(shí)現(xiàn)自主目標(biāo)捕獲。因此，激光雷達(dá)尋的器可以為空 -地提供自主精確制導(dǎo)手段。隨著成本的降低，激光雷達(dá)尋的器還將用于短程消耗性。

美國和空軍開展了多項(xiàng)激光雷達(dá)制導(dǎo)技術(shù)的研究工作。按照的“自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別”科技目標(biāo)，美國正在試驗(yàn)將成像紅外傳感器自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別用的圖形識(shí)別算法用于激光雷達(dá)。目標(biāo)是演示將快速響應(yīng)和低虛警相結(jié)合的自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別技術(shù)。該技術(shù)將允許發(fā)展以有限搜索、發(fā)射前鎖定和發(fā)射后鎖定模式工作的。有效的自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別能力可以給士兵提供直接攻擊、發(fā)射后不管的。這種能在發(fā)射后捕獲目標(biāo)，鎖定丟失后能自動(dòng)再捕獲目標(biāo)，識(shí)別友軍，并為彈頭選擇瞄準(zhǔn)點(diǎn)。法國 Keopsys公司研制的 1.06μm單頻窄線寬 CW光纖激光器具有窄線寬 <100kHz，高輸出功率 5W，適合高精度激光雷達(dá)應(yīng)用。

法國 Keopsys公司研制的 1.5μm超小體積免制冷脈沖光纖激光器（見下圖）滿足了制導(dǎo)激光雷達(dá)小體積的要求，其尺寸只有 ?90mmx20mm，重量只有 100g以下，極低功耗 <5W，設(shè)計(jì)牢固可靠，高峰值功率 4kW，重復(fù)頻率 10kHz~300kHz，適合導(dǎo)航系統(tǒng)（控制，…）與遙感勘測(cè)（目標(biāo)識(shí)別，標(biāo)示，測(cè)距，…）等應(yīng)用。超小體積設(shè)計(jì)得益于 Keopsys的 V型槽側(cè)面泵浦 VSP技術(shù)。