扩展目标光子测距回波特性及误差研究

作     者：侯阿慧 胡以华 赵楠翔 方佳节 张鑫源 Hou Ahui;Hu Yihua;Zhao Nanxiang;Fang Jiajie;Zhang Xinyuan

作者机构：国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 国防科技大学电子制约技术安徽省重点实验室安徽合肥230037 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2021年第48卷第4期

页      面：256-263页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(61871389) 国防科技大学科研计划项目(ZK18-01-02) 

主　　题：激光光学 光子测距 测距误差 扩展目标 概率分布 回波特性 

摘      要：光子测距具有灵敏度高,探测距离远的特点,目标形状和姿态对光子测距的影响不可忽略。针对扩展平面、球面和非球面三种典型目标,建立了扩展目标光子探测回波概率分布模型,推导出不同倾斜角下混有时空分布的光子回波概率分布一般方程。实验表明,扩展平面的光子回波概率分布与数值计算结果一致。理论仿真分析了扩展目标的光子回波概率分布特性,讨论了光子测距误差与扩展目标类型和倾斜角间的变化规律。结果表明:平均回波光子数为3.9,目标处激光光斑半径为0.2m,倾斜角小于20°时不同扩展目标间的光子测距误差小于1.23mm;光子测距误差随着目标倾斜角的增大逐渐增大,且扩展平面目标测距误差受倾斜角影响最大。