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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