为了进一步增强机载激光测距机在全温范围内的环境适应性, 分析了温度与探测器模块输出功率信噪比的关系, 推导了最佳倍增因子与温度的方程式, 阐述了温度变化引起倍增因子对最佳雪崩倍增因子偏离的原因。根据雪崩管探测器雪崩击穿电压的线性温度特性, 设计了机载温度范围为-55℃～70℃的基于自然对数法的最佳倍增因子雪崩偏压线性化温控电路,用于补偿因温度变化所引起的倍增因子对最佳雪崩倍增因子的偏离。结果表明, 实测雪崩偏压温控系数为2.29V/℃, 与理论分析值误差仅为4%。该技术用于新型机载激光测距系统中, 获得了良好的试验数据, 满足机载环境的特殊需求。

在高速机动目标侦察系统的测距系统中, 当背景随机变化时激光测距系统作用距离应达到数十千米, 根据背景噪声自适应调节工作状态从而达到较高灵敏度和信噪比。针对APD探测器的背景噪声和倍增特性, 开展了自适应偏置控制方法研究; 基于“恒虚警率”控制方法, 设计了激光测距接收前端电路, 分别采用TPG和TPB信号控制电路增益和雪崩倍增因子, 在“静态闭环”状态下测试了自适应特性; 在外场试验中测试了实际测距的“动态闭环”状态, 通过搭建的试验装置, 完成了对远距离目标探测的试验。

针对目前激光测距系统时间测量误差大、测距精度低、测量范围小等缺点, 设计一种基于延迟线插入法的高精度远距离激光测距系统。分析了系统的工作原理, 叙述了系统的硬件设计和软件算法设计, 详细介绍了高精度时间测量单元, 并研制出了高精度远距离激光测距系统。实验结果验证了测距系统的可行性, 系统运行稳定可靠, 有广阔的应用前景。

设计并制作了一种新颖的扇面光束半导体激光器模块, 并在模块中集成了高输出电压、高重复频率驱动电路。该模块由多个LD芯片在慢轴方向沿圆弧排列而成, 采用微柱透镜和平凸柱面镜对LD快轴光束进行准直。驱动电路采用DC-DC电路产生高电压、采用门电路延迟法产生驱动电脉冲。实验测试表明: 该模块峰值光功率为1750W, 光脉冲宽度为6ns, 脉冲间隔为20μs, 光束水平发散角为41.2°, 垂直发散角为0.23°; 可以实现大视场空间、低间隔时间光束发射。

为实现某些对地攻击弹药定高起爆以达到最佳毁伤效果, 提出了一种弹载多元激光探测器测高、测角体制。该体制以窄波束脉冲激光测距为基础, 通过非共面三路激光沿光轴方向测得导弹相对地面距离信息, 计算导弹飞行高度及俯仰角、滚转角。采用多元 Taylor公式讨论了由激光测距误差所导致的高度、俯仰角及滚转角的测量误差, 结果表明其测高测角精度满足某些空面弹药的指标要求。

针对传统的二次混频式激光测距仪鉴相精度不高，难于消除系统误差等问题，提出了正交混频相位激光测距法，利用成熟的正交调制技术进行激光光强的幅度调制，提高了基于二次混频原理的激光测距仪的鉴相精度，并且通过改变低频信号相位来获得两个相对很小的频差，易于消除系统附加相移，大大简化了二次混频式激光测距仪的硬件设计。详细阐述了基于正交混频相位测距方法的激光测距原型机设计要点。系统原型机设计方案采用了集成度很高的正交调制芯片完成，结构紧凑没有冗余元件。原型机实验精度达到±1.52 mm，在62.5 MHz频点下测相精度达到0.042°，并且可以很方便地通过加入多频调制的方法大大提高测量距离，是采用二次混频法进行相位激光测距的优秀解决方案。

探讨一种基于激光探测技术的汽车主动安全报警系统装置。并通过模拟系统试验来检验此装置的功能, 测试系统的性能。试验结果表明在输入不同的报警距离与制动距离时, 均能实现不同方式的报警, 从而提醒驾驶员注意并采取减速或制动措施, 达到有效预防追尾碰撞事故发生的目的, 提高了汽车的主动安全性能。系统工作稳定, 报警距离值的选取符合法律规定, 且准确率高, 具有一定的实用价值, 以及广阔的推广应用前景。

实验和理论研究了混沌激光雷达的抗干扰性能。利用光反馈半导体激光器混沌激光雷达样机，分别研究了其对混沌激光信号、连续波调制雷达信号和脉冲雷达信号的抗干扰能力。实验与数值模拟结果表明，在不采取任何抗干扰措施的情况下，混沌激光雷达对同种体制混沌信号干扰以及不同种体制的正弦调制激光信号和脉冲激光信号干扰都有较大容忍限度，具有天然的抗干扰能力，且其测距精度在混沌激光雷达样机量程范围内不受干扰信号影响。分析了利用简单平均算法进一步提高混沌激光雷达抗干扰性能的可行性。

讨论了光电预警探测的意义，对红外搜索与跟踪系统的性能和特点进行了描述、对比和分析。在研究和分析的基础上描述了光电预警探测技术目前国内外的研究状况及发展趋势。

考虑大气折射对星载激光测距的影响，研究了基于光线追迹理论的激光程差计算方法。综合利用气象探空数据和高层大气模式数据，拟合得到了全国46个典型地区的年度平均大气折射率模数高度分布廓线。据此，比较分析了光线追迹算法结果与Marini-Murray模型计算结果，给出了激光程差的全国性分布状况。最后，分析了激光程差与海拔高度和卫星高度角之间的关系。