光子探测距离漂移误差与大气湍流效应建模分析

摘要

光子探测具有灵敏度高、系统功耗低和探测距离远等优点,探测性能易受大气环境影响.建立湍流效应下光子探测模型,定义了回波光子调制泊松分布概率,当回波光子数小于0.1时,调制泊松分布退化为泊松分布.建立了光子探测距离漂移模型,重构光子探测的回波分布,以计算距离漂移.探讨了湍流效应下的光子探测回波特性和距离漂移的变化规律.结果表明:湍流作用下光子探测首光子效应减弱,当湍流为10-16m-2/3,无湍流的回波光子数为2时,与无大气湍流时相比,距离漂移减小0.41cm,测距精度下降0.23cm;随着湍流的增强,湍流为5×10-15m2/3时,探测概率平均降低78.18％,距离漂移平均减小91.49％,测距精度最大下降85.77％.