针对不同大气环境条件下激光测距机最大测程显著变化的问题, 建立了表观光学参数大气能见度V与大气吸收系数、散射系数和总衰减系数之间的关系, 采用蒙特卡罗方法仿真了激光大气传输过程, 以美国Voxtel公司的远程激光测距机为例, 定量计算了雾天环境下能见度变化对最大测程的影响。结果显示:标称最大测程为10 km的激光测距机在能见度为20 m、300 m和1 500 m的气象条件下, 最大测程分别为30 m、335 m和1 240 m; 测距机最大测程随气象条件的改变会发生明显的变化。该仿真方法可评估大气光学参数对激光测距机测程的影响, 以及指导系统设计阶段的参数优化。
激光测距机 最大测程 大气能见度 蒙特卡罗仿真 大气传输 laser rangefinder maximum range atmospheric visibility Monte Carlo simulation atmospheric transmission
1 长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
2 北方光电股份有限公司，陕西 西安 710065
3 广东工商职业学院，广东 肇庆 526020
依据大量程红外脉冲式激光测距仪测距性能的检测需求，提出了一种基于MODTRAN数据库的激光回波信号模拟的检测方法。在室内环境下模拟激光测距大气回波信号，以实现对测距仪的测距精度及最大测程两项指标的检测。该方法调用MODRAN数据库计算出GJB2241A中仲裁实验的大气辐射透过率，在此基础上建立回波功率的数学模型，并采用FPGA以及模拟延时器件实现预设延时，使得距离模拟与能量模拟自成回路，实现了测距回波的真实模拟。实验结果表明：设计的回波信号模拟系统可实现50 m~22 km的大量程距离模拟，回波延时精度优于2 ns，最大测程的测准率可达90%，满足了激光测距仪性能测试的检测需求。
激光测距仪 测距精度 最大测程 MODTRAN数据库 大气回波模拟 laser range finder ranging precision maximum range distance MODTRAN database aerosol echo simulation
军械工程学院 电子与光学工程系, 石家庄 050003
激光半主动制导系统通常是光电对抗的主要对抗对象, 因此, 其真实的作用距离就成为了光电对抗中最为关心的指标。定义了激光半主动制导系统的极限作用距离, 考虑大气湍流对激光传输的影响, 推导出了激光半主动制导系统照射方程的一般形式, 并参考激光测距系统测距性能的测试方法, 通过改进消光比法和最大测程法的转换, 得到了激光半主动制导系统的极限作用距离测量模型。最后, 分别进行了改进消光比试验和最大测程试验, 验证了极限作用距离测量模型。实验结果表明: 依据模型只需在一定天候条件下进行改进的消光比试验即可得到任意天候条件下激光半主动制导系统的极限作用距离, 且相对误差较小, 不超过1%。
激光半主动制导系统 极限作用距离 改进消光比法 最大测程法 测量模型 semi-active laser guided system ultimate operating range modified extinction-ratio measurement maximum range measurement measurement model
军械工程学院电子与光学工程系, 河北 石家庄 050003
为了研究1.54 μm与1.06 μm两种激光的大气传输特性以及对脉冲激光测距机的影响，利用Modtran大气辐射传输软件进行仿真计算，得到了1.54 μm与1.06 μm激光在大气分子、气溶胶和雾中的大气透射率；并且通过激光测距原理得到了脉冲激光测距机最大测程与激光大气透射率的关系。研究结果表明：大气分子对1.54 μm与1.06 μm激光的衰减基本可以忽略不计；气溶胶对1.06 μm激光的衰减要强于1.54 μm激光，湿度是影响两种激光透射率差异的关键因素；两种激光在雾天的透射率基本一致，都非常低。能见度的降低会严重影响脉冲激光测距机的最大测程。由于1.54 μm激光较1.06 μm激光有更高的大气透射率，因此利用1.54 μm激光的脉冲激光测距机在最大测程方面更具优势。
大气光学 1.54 μm激光 1.06 μm激光 大气透射率 最大测程 激光与光电子学进展
2013, 50(11): 110101
1 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062
2 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
激光测距系统的最大测程是其主要技术指标和进行系统设计时的主要依据,它随探测目标的性质而发生变化.本文推导并给出了激光测距系统对点目标的实用探测方程.分析了激光远场光束分布对探测能力的影响,并利用所得探测方程对某星载激光测距机的探测能力进行了评估.结果表明由于受到光束质量分布的影响,其探测能力在15.05~20.6 km之间变化.对结果进行了分析和讨论,在不改变系统参量的前提下,如果光束质量为平顶分布,则系统整体探测能力可提高至18.9 km.
激光测距 最大测程 点目标 远场光束质量分布 Laser rangefinder Maximum range Particle-target Laser far-field distributing
1 北京理工大学 光电学院, 北京 100081
2 北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094
提出利用室外消光法与室内时序增益系数比检测相结合的方法进行激光测距机最大测程测试，利用精密光电延时与激光回波模拟技术相结合的方法实现对测距机测程范围、测距精度、选通范围及精度、距离分辨力等主要性能参数的室内模拟测试。对测试原理进行了论述，并对激光测距机的实验数据进行了分析。实验结果表明：利用所提出的综合测试技术可实现对脉冲激光测距机多个主要性能参数的准确测试，为客观评价激光测距机的性能提供了可靠的测量数据。
光电子学 性能测试 消光比法 脉冲激光测距机 最大测程检测 optoelectronics performance measurement extinction ratio laser range finder maximum range mea surement
1 北京跟踪与通信技术研究所,北京,100094
2 北京理工大学,信息科学技术学院,北京,100081
3 中国华阴兵器试验中心,陕西,华阴,714200
最大测程是反映脉冲激光测距机性能优劣的主要参数之一.分析了现行激光测距机最大测程指标考核的方法,比较了各种考核方法的利弊.在此基础上提出了一种采用室外消光法与室内时序增益系数比检测相结合的方案进行激光测距机最大测程测试的新方法,并对两具测距机分别进行了室外消光比、室内时序增益系数比、最大测程的测试,对两者的结果进行了对比.最后针对本测试系统的组成进行了误差分析.结果证明,新的检测方法可以客观、真实、准确地测量1.06μm和1.54μm两种波段的脉冲激光测距机的最大测程,测试结果受天气条件和目标特性影响小,也不受脉冲激光测距机增益电路的影响,且测量精度高,重复性好,操作方便可靠.同时还可对激光测距机测程范围、测距精度、选通范围及选通精度、距离分辨率等主要性能?问心Ｄ獠馐?
激光测距机 最大测程 消光比 时序增益系数比 Pulse laser range finder Maximum range Light extinction ratio Time sequencecoefficient ratio
本文从椭圆高斯光束的传输理论,导出激光**模拟器阈值光斑的传输方程,修正和扩展了ADA102276里的阈值光斑、最大射程、消光函数与辐照度的表达式,并进行了实验验证。
阈值光斑 最大射程 消光函数
