| 题名 | 对地观测多波束激光回波探测系统技术研究 |
| 作者 | 陈育伟 |
| 答辩日期 | 2005-01-31 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 王建宇 |
| 关键词 | 遥感 激光成像 推帚式 回波探测 雪崩阵列探测器 激光分束器 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 对地观测推帚式激光三维成像技术采用具有较高激光功率、不甚高的脉冲重复率的激光器，仅仅利用飞行器的飞行作一维扫描，通过激光束分束发射和阵列探测，实现一行多点的并行激光探测，达到推帚式激光三维成像的目的。相比较光机扫描型的前一代产品，其体积，重量，功耗，成本，可靠性，后处理方面都有相当大的改进和提高，特别适合轻型飞机和星载平台的运用。这种推帚式激光三维成像技术作为一种新概念遥感技术和下一代激光三维成像技术的发展方向已经受到国内外科研人员的关注。在国家高技术计划项目（863）和上海市科委重点攻关项目的支持下，课题组在国内首次成功的研制了两种主动光学对地观测推帚式激光三维成像原理样机（3点和25点）。 本文作者在攻读博士学位期间，作为电子学设计的主要研制人员参与了上述两项项目的研究工作，提出了主动式光学对地观测推帚激光三维成像技术的概念和推帚式激光三维成像系统设计思想，分析了所涉及的理论、技术、实现方法等问题。突破了大功率脉冲激光的变角度分束发射技术、地面多点激光回波的阵列探测与处理技术、高精度时间间隔测量技术、推帚式激光成像的多通道定标技术和激光三维成像处理技术等多项技术。本论文建立了推帚激光成像系统的数学模型，分析了放大器设计的理论基础，进行了深入的设计和调试，得出了较全面的设计方法，结合嵌入式系统，设计并实现了推帚激光成像系统样机,高空间分辨率，高光谱分辨率多维集成遥感系统――激光测距子系统，月球探测卫星激光高度计原理样机等三套激光测距系统的电子学软件和硬件设计工作。经过试飞和实验室实验，系统可靠稳定，达到了设计要求。本论文的主要研究成果和特色表现在以下几个方面: 1) 提出推帚式激光测距成像的思想和工程实现方法。系统稳定、可靠地参加了航空飞行试验，检验了原理样机设计思想和实现方法的正确性，取得了预期的航空遥感结果。 2) 采用了雪崩管阵列探测器作为激光回波接收的传感器，在此基础上设计了高速多路回波并行探测放大电路，峰值采样电路，数字回波脉冲产生电路。解决了地面多点激光回波的阵列探测与处理技术的问题。 3) 分析了各种多波束激光发射和接收的方法和技术，并在实际的设计中采用了雪崩管单元器件、雪崩管单元器件组合、和雪崩管线阵接收等三种不同的方法。 4) 设计了计算机辅助激光光学校正系统，除了提高了光学校正精度，缩短了光学校正时间以外，其定量化的结果测试结果可以分析激光测距仪的测距性能。 本文的研究结果表明：在我国现有的技术条件下，和必要的关键器件的保证下，实现推帚式多波束激光回波探测系统是可行的。对于我国高重复频率激光器的研制瓶颈，这种技术对于突破国外技术封锁，尤其重要。研制结果对于设计新型的多元并扫激光扫描测距成像系统和新型星载激光测距载荷奠定了良好理论基础和完善的技术储备。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4208]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈育伟. 对地观测多波束激光回波探测系统技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2005. |
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