激光雷達(dá)應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)展

宋會鑫 張鵬飛 徐江君

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，激光雷達(dá)也逐漸被應(yīng)用到了各個領(lǐng)域，并取得了非常優(yōu)秀的成果。鑒于這種情況，本文首先激光雷達(dá)的工作原理以及技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行了簡單介紹，然后對其在軍事方面的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。

關(guān)鍵詞：激光雷達(dá);應(yīng)用技術(shù);研究進(jìn)展

激光雷達(dá)屬于傳統(tǒng)雷達(dá)和激光技術(shù)充分融合得到的先進(jìn)產(chǎn)物，其將激光所具備的方向性、單色性以及相干性等特點充分發(fā)揮了出來，極大的提高了雷達(dá)的工作工作頻率以及峰值功率，覆蓋范圍也相對更廣，可以更好高效精準(zhǔn)的獲得相關(guān)信息。隨著時代的快速發(fā)展，激光雷達(dá)技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，并被逐漸應(yīng)用到了軍事以及民生等多個領(lǐng)域，成為了現(xiàn)今科學(xué)創(chuàng)新探究的重要方向。所以，本文展開激光雷達(dá)應(yīng)用技術(shù)的研究進(jìn)展分析有著重要的現(xiàn)實意義。

一、激光雷達(dá)的工作原理以及技術(shù)優(yōu)勢分析

（一）工作原理

激光雷達(dá)在工作展開時，發(fā)射機會先發(fā)射一束功率特定的激光束，該激光束會由大氣傳輸輻射到預(yù)定目標(biāo)身上，之后發(fā)生反射，而反射所造成的回波則會被接受裝置接受以及處理，最終得到所需信息。通過對回波信號獲取時間、波束方向以及頻率變化情況進(jìn)行分析可以清楚的了解相應(yīng)目標(biāo)的距離、速度以及方位等信息，并且有效利用這些信息以及激光器自身的姿態(tài)角度和位置信息，人們能夠準(zhǔn)確高效的完成目標(biāo)表面回波點三維坐標(biāo)的計算。

（二）激光雷達(dá)的技術(shù)優(yōu)勢

首先，激光雷達(dá)可以得到密度更大的數(shù)據(jù)。激光波束較窄并且可以進(jìn)行多次探測。所以，其能夠采集到的數(shù)據(jù)量相對更大，每秒可以完成數(shù)十萬點的預(yù)測。這種情況能夠幫助相關(guān)人員更加高效的完成建模以及物體還原工作。并且使用激光雷達(dá)還可以完成采集間隔的有效調(diào)節(jié)，進(jìn)一步增強工作效率以及適應(yīng)性;其次，激光數(shù)據(jù)擁有比較高的精度。因為激光擁有頻率高以及波長短等特征，這樣可以極大程度的增強測量精度。精度較大的激光雷達(dá)其精度能夠達(dá)到毫米左右，即使是機載激光雷達(dá)其測量精度也能夠達(dá)到厘米級;再次，激光雷達(dá)穿透植被的能力更強。在植被當(dāng)中傳播的過程中，激光可以發(fā)生多次反射，獲取更多的回波數(shù)，這是其余雷達(dá)所沒有的優(yōu)勢。尤其是激光雷達(dá)可以得到來自于地面的回波數(shù)據(jù)，這種情況使植被影響被降到了最低，能夠幫助人們更為準(zhǔn)確的做出地面真實情況的判斷。

二、激光雷達(dá)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用探究

激光雷達(dá)擁有非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢，將其應(yīng)用在軍事方法可以使軍隊的戰(zhàn)斗力得到有效增強。比如，其可以被廣泛應(yīng)用在靶場測量、戰(zhàn)場偵查、目標(biāo)識別以及火力控制等方面。而且隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，激光雷達(dá)的性能也會越來越強。到現(xiàn)在為止，在軍事領(lǐng)域比較常見的激光雷達(dá)主要有以下幾種：

（一）激光雷達(dá)制導(dǎo)技術(shù)探究

激光雷達(dá)擁有非常高的分辨率，能夠通過精度非常高的三維影像數(shù)據(jù)準(zhǔn)確識別目標(biāo)。并且和其余雷達(dá)相比，激光雷達(dá)抗熱情輻射干擾的能力相對更強，可以使戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的命中率得到極大程度的增強。激光雷達(dá)指導(dǎo)技術(shù)首次出現(xiàn)是在上個世紀(jì)90年代的海灣戰(zhàn)爭。另外，現(xiàn)在美軍還通過激光雷達(dá)技術(shù)的有效利用實現(xiàn)了目標(biāo)自動識別，在進(jìn)一步增強相應(yīng)率的同時，使虛警率得到了極大程度的下降，而且導(dǎo)彈在發(fā)射出去以后還可以自動進(jìn)行目標(biāo)捕獲，并完成彈頭最佳打擊點的準(zhǔn)確計算，完成直接打擊。

（二）完成對超低空目標(biāo)的跟蹤以及探測

激光雷達(dá)的低空探索性能非常優(yōu)秀，并且擁有良好的隱蔽性，太陽高度角以及陰影對其影響也相對較小，能夠有效填補低空以及超低空探測領(lǐng)域的空白。并且通過激光雷達(dá)的有效應(yīng)用還可以更好的完成對己方所發(fā)射導(dǎo)彈以及其余低空飛行目標(biāo)的準(zhǔn)確識別，不僅可以為實戰(zhàn)工作展開提供更大的便利。同時還可以為武器設(shè)備的試驗工作展開提供更有力的支持和保障，增強數(shù)據(jù)采集精確度，降低實驗次數(shù)、研發(fā)周期以及所需花費的資金量。

（三）偵查激光雷達(dá)

和軍事領(lǐng)域常用的毫米波雷達(dá)相比，激光雷達(dá)的波長要低2到3個量級。而通過對實際情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，波長越短的光學(xué)設(shè)備其分辨率也相對更高。因此，利用激光雷達(dá)能夠獲得識別程度與數(shù)量都更多的目標(biāo)圖像。而且激光雷達(dá)多普勒頻靈敏度也相對更高，可以辨析的角度與距離都更為廣泛。同時，激光雷達(dá)數(shù)據(jù)所具備的植物穿透特性以及三位特性也可以更好的感知隱蔽目標(biāo)，在戰(zhàn)爭的展開過程中可以更好的完成目標(biāo)識別、跟蹤以及搜索。

（四）電子對抗激光雷達(dá)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭當(dāng)中，電子設(shè)備可以發(fā)揮的作用也越來越大，設(shè)備性能已經(jīng)成為了現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的核心。怎樣在保護(hù)自身通信以及指揮設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的同時，展開對敵方設(shè)備的欺騙以及干擾已經(jīng)成為了軍事現(xiàn)代化發(fā)展的主要方向。但是，隨著電子設(shè)備應(yīng)用量的快速增加，很多設(shè)備的工作頻率非常接近，而使用激光雷達(dá)可以有效完成抗干擾工作。

三、結(jié)束語

總而言之，隨著時代的快速發(fā)展，激光雷達(dá)作為新興技術(shù)產(chǎn)物已經(jīng)成為了世界公認(rèn)的潛力最強的目標(biāo)探測技術(shù)。同時，隨著各種新材料的不斷出現(xiàn)以及制造加工水平的持續(xù)提高，激光雷達(dá)性能也必將變得越來越強，并會被應(yīng)用到更多領(lǐng)域。所以，我國也必須跟上時代發(fā)展的腳步，充分認(rèn)識到激光雷達(dá)的重要作用，加大在這方面的研究投入力度，以此來為自身的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展以及中華民族偉大復(fù)興中國夢的實現(xiàn)提供更有力的支持和保障。

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