激光探测

摘要： 空间碎片目标具有平动、振动、转动等多维运动特征,对其进行多维运动参数的精确探测对于空间碎片编目管理及其再入轨道预测具有重要的意义。本文简述了激光微多普勒探测技术对空间碎片探测的基本原理,并对直径0.01m、0.1m、5m、10m,运动速度8km/s的空间目标有效激光探测距离和探测精度进行了仿真计算。结果表明利用激光微多普勒探测技术,可以对空间碎片实现较远的探测距离、较高的速度分辨率和角速度分辨率,可以实现对空间碎片高精度在轨观测。最后分析了能够实现激光微多普勒雷达在轨应用还需要解决的关键技术。

摘要： 面向激光探测需求,创建了涵盖“光学设计-结构设计-元件制造-装调集成-性能评价和应用”的精密光机系统全环节研发平台。发展了“光学设计-结构设计-力热学设计”高效耦合的综合设计方法,建立了基于光机误差分解的精密装配集成方法,形成了透射光学系统定心装调、反射光学系统的高精度集成装配流程和技术,配备了光学系统波前和成像性能检测仪器,支撑了多种复杂功能的精密光机系统的研制。本文全面梳理了同济大学面向激光探测需求的精密光机系统和仪器研制方面的科研工作,针对我国“星光Ⅲ”强激光装置的探测需求,研制了首套联合视频合成孔径雷达和扫描光学高温计的主被动复合诊断装置和辐射高温光学测量系统,共同为“星光Ⅲ”开展超高压物态方程实验提供了技术支撑与诊断测试手段。面向海环境下目标与环境激光散射特性的测量需求,研制了发散光激光雷达散射截面测量装置和双功能平行光LRCS激光测量装置,实现了模拟海环境下标准散射体与海环境的激光散射特性的精确测量,为超低空激光雷达研制提供了数学模型和实验数据。

摘要： 为了克服常规泡沫稳定性评价方法难以模拟高温高压多孔介质环境的不足,基于激光探测技术,根据激光透过不同衰变阶段泡沫时的透射性能差异,首次提出了一种高温高压条件下定量评价多孔介质内泡沫稳定性的实验方法。此外,为验证激光法评价结果的准确性,同时开展了泡沫粒径微观可视化实验,研究了压力、温度、多孔介质对泡沫稳定性的影响及其机理。结果表明,相同条件下,较无多孔介质,泡沫在多孔介质中的稳定性更好,且在高压条件下,多孔介质更有利于稳泡。原因是压力升高,孔隙受压缩其水力半径减小,空气与表活剂疏水链的分子间作用力增强,二者均会导致泡沫粒径减小,稳定性增强;升高同样温度,多孔介质中泡沫稳定性下降的幅度更大。是由于多孔介质中的固态颗粒导热系数比纯泡沫更高,单位时间内辐射出的热量更多,加剧了气泡膨胀及液膜排液,使泡沫粒径增大,稳定性降低。

摘要： 极化率测量装置是极化^(3)He系统的重要组成部分之一.本文介绍了一套在极化^(3)He系统上搭建的激光探测自由感应衰减核磁共振(FID NMR)信号的实验装置,该装置有望为^(3)He极化率的高精度实时测量提供新的途径.激光探测法的原理是法拉第旋光效应,该方法使用一束线偏振光探测极化^(3)He磁矩绕主磁场进动的FID信号,实验结果表明相较于拾波线圈探测方法,激光探测方法的信噪比提高了106%,对^(3)He的极化率测量更精确.该探测方法有望替代传统的拾波线圈,广泛地应用于^(3)He极化系统的极化率测量或精密测量实验中.

摘要： 受复杂海洋环境以及不断提升的潜艇隐蔽性能的影响,为了进一步提高探潜能力,开展新型非声探测技术迫在眉睫。基于此,文中综述了国外在水下涡流探测技术领域的研究进展,阐述了潜艇涡流生成机理及探测可行性。通过对比水下涡流仿生探测技术、基于粒子图像测速的探测技术以及激光探测技术的特点可知,水下涡流激光探测技术以其非接触、灵敏度高、结构简单等特点,具有良好的发展潜力,值得深入研究。

摘要： 说起安全检查,你一定不陌生,坐地铁、乘飞机、参加重要考试的时候,我们都会经历。最原始的方法是运用人工,通过比照证件核实身份;随着科技的进步,X光检测仪、指纹认证、人脸识别技术已经被应用到各种场合。而今,还有一种更新的技术,那就是激光探测心跳识人。随着智能手环的普及,利用光电投射技术检测心跳也已不是新鲜事。你知道吗,虽然每个人心跳的状态是一样的,但是表现不尽相同,心脏跳动速率会因为个体差异而产生细微差别,它与指纹、虹膜、面部特征一样,有着极为鲜明的个人特色。美国特种部队的相关研究表明,每个人的心跳纹(与心电图相似)就是自己独特的心脏信号。

摘要： 受复杂海洋环境以及不断提升的潜艇隐蔽性能的影响,为了进一步提高探潜能力,开展新型非声探测技术迫在眉睫.基于此,文中综述了国外在水下涡流探测技术领域的研究进展,阐述了潜艇涡流生成机理及探测可行性.通过对比水下涡流仿生探测技术、基于粒子图像测速的探测技术以及激光探测技术的特点可知,水下涡流激光探测技术以其非接触、灵敏度高、结构简单等特点,具有良好的发展潜力,值得深入研究.

摘要： 以空间攻防为应用背景,深入研究了主被动天基激光探测技术,简述了国内外在天基平台进行激光雷达和激光告警研究的相关情况.在此基础上,开展了基于天基平台的主被动激光探测技术架构设计,论述了各组成部分及其作用,并对涉及的激光收发、光束扫描及激光告警等关键技术进行了深入分析.

摘要： 海洋大气波导是能够影响侦察预警探测装设备和常用民用航型保障设备的重要大气环境因素.本文采用一种基于激光探测遥感探测大气波导的技术,通过分析计算典型海洋大气多波长激光传输特性、光波波段折射率结构常数与激光探测大气波导机理模型.同时通过自主研制的激光雷达在三亚等地进行大量实践大气波导探测,并同步开展探空气球探测低空100 m范围内的温度和湿度剖面,采用温度和湿度剖面获取折射率剖面和激光传输的消光系数垂直分布以及光波段的折射率结构常数分布,实验分析初步表明用激光探测大气波导尤其是海上大气波导尤其是蒸发波导的可行性.

摘要： 研究了气溶胶干扰的情况下调频连续波(FMCW)和脉冲激光探测体制的探测性能,并进行两种体制探测性能的量化对比.基于蒙特卡罗方法建立了气溶胶干扰下的目标探测模型,研究了不同距离目标的探测结果,论证了FMCW与脉冲两种体制进行比较的可行性,并量化对比了二者的探测性能.以沙尘气溶胶为例进行了仿真和实验室环境内的测距实验,结果表明:FMCW激光探测系统可以通过提高调制频率来得到更好的探测性能;在气溶胶环境下,FMCW激光探测比脉冲体制有更高的信号杂波比(SCR),意味着更好的探测性能和更强的抗后向散射干扰能力.在气溶胶能见度较低且距离分辨力相同的条件下,400 MHz初始调制频率的FMCW系统探测性能较脉冲体制探测性能提升约8～10 dB.

摘要： 为满足小尺寸空间碎片的观测与监视需求，基于小型化和模块化理念，设计了一种天基激光探测原型系统，其主要由激光发射机、激光接收机和信号采集与处理器三部分组成。采用脉冲体制的半导体激光器，以及数字化接收和实时信号处理技术，具有较高的测量精度和空间分辨率。经地面典型目标测试实验，验证了该系统的可行性与正确性，可满足小尺寸空间碎片天基观测的技术要求。

摘要： 随着激光遥感探测技术的发展，在激光遥感数据反演、目标分类识别、激光遥感探测系统设计等方面对激光探测回波仿真技术提出了需求。依据激光探测回波与目标特性关系模型，研究了一种基于计算机三维图形软件的回波仿真方法。通过将光斑内目标表面划分为不同的小面元，分别计算各小面元回波，最终将其合成得到目标回波波形。从仿真实例看，得到了较好的回波仿真效果。

摘要： 海雾条件下,因激光传输受到雾滴衰减而导致激光探测系统使用效能降低.与传统衰减计算方法相比,将衰减理论与海雾数值预报模式及GrADS绘图软件相结合使得衰减计算更精确、更灵活,同时衰减结果更直观.采用RAMS海雾数值预报模式模拟了一次海雾过程,阐述了激光探测距离及海雾衰减原理,推导了衰减计算模型,模拟了海雾衰减率分布,评估分析了不同海雾条件对激光探测系统探测距离的影响.

摘要： 文章介绍了LiDAR(激光探测及测距系统)的工作原理及数据特点，通过对DEM和地物提取等关键技术的分析与试验，说明LiDAR技术的应用前景。

摘要： 内框架式动力陀螺稳定平台是一种常见的红外导引探测体制，采用探测器固定安装在弹体、光学系统与位标器陀螺随动的方式。文中对该探测体制应用在激光半主动比例导引上会产生的离轴跟踪误差做了分析，指出了产生离轴跟踪误差的原因，仿真了该离轴跟踪误差对系统的影响，并在此基础上提出了缩小离轴跟踪误差的方法。

摘要： 钢铁工业是国民经济的支柱,是强国之基.打造具有国际竞争力的钢铁工业,是我国提升综合国力、实现中国制造2025强国战略,建设世界强国的需要.高炉智能炼铁是炼铁人的光荣任务.高炉炉顶热像仪和在线料面形状探测技术是实现高炉智能炼铁的有力工具.

摘要： 钢铁工业是国民经济的支柱,是强国之基.打造具有国际竞争力的钢铁工业,是我国提升综合国力、实现中国制造2025强国战略,建设世界强国的需要.高炉智能炼铁是炼铁人的光荣任务.高炉炉顶热像仪和在线料面形状探测技术是实现高炉智能炼铁的有力工具.

摘要： 钢铁工业是国民经济的支柱,是强国之基.打造具有国际竞争力的钢铁工业,是我国提升综合国力、实现中国制造2025强国战略,建设世界强国的需要.高炉智能炼铁是炼铁人的光荣任务.高炉炉顶热像仪和在线料面形状探测技术是实现高炉智能炼铁的有力工具.

摘要： 钢铁工业是国民经济的支柱,是强国之基.打造具有国际竞争力的钢铁工业,是我国提升综合国力、实现中国制造2025强国战略,建设世界强国的需要.高炉智能炼铁是炼铁人的光荣任务.高炉炉顶热像仪和在线料面形状探测技术是实现高炉智能炼铁的有力工具.

摘要： 激光在线探测料面形状技术已经在济钢1750m3和3200m3高炉上应用.高炉生产时用激光束在料面上扫描,用专用摄像仪在线摄取激光照射在料面上的图像.用计算机处理激光扫描过程得到的图像,可以得到料面形状的图像和曲线.应用这一技术操作人员可以在线了解高炉的布料情况,有助于稳定和改善高炉操作,及时发现炉顶设备的异常情况.

摘要： 本发明提供了一种星载激光近海岸地形探测激光雷达及探测方法，包括激光器、发射光学分光装置、大口径望远镜、中继光学装置、多通道光电探测器、激光器控制器、信号采集处理模块、信号调理和探测器控制模块和综合控制器。本发明利用平行双波长激光发射，通过对532nm波长激光回波大、小视场探测实现对深海、浅海海底回波的大动态探测，通过1064nm回波探测，实现对海表的同步探测，从而精确测量近海岸海底地形及水深；通过平行双波长激光发射、偏振接收探测实现大气探测；通过多波束激光发射、分视场接收探测，实现对海洋浪高、近海岸陆地地形的高效率测量，激光雷达采用卫星平台搭载，沿卫星飞行方向连续扫描可实现全球尺度的近海岸地形及水深测量。

摘要： 本发明提供了一种激光雷达的探测单元，所述探测单元能够根据探测光束的飞行时间，预测反射回波在探测器阵列上的光斑位置，并读取与所述光斑相对应的部分光电探测器的电信号。本发明的优选实施例还提供了一种根据探测光束的飞行时间，预测反射回波在探测器阵列上的光斑位置，并依据此动态调节光敏区域的探测方法。本发明在不增加接收视场的前提下，实现了接收光的全部检测，抑制了环境光的干扰，并有效解决了光机结构中因机械形变导致的光路变形，从而产生的焦平面上光斑位置偏移的问题。

摘要： 本发明提供一激光雷达探测系统和激光雷达探测方法，其中所述激光雷达探测系统包括一扫描单元和一接收单元，所述扫描元件包括一光源和一第一反射元件，所述光源发出光束，所述第一反射元件被设置于所述光源的出射侧，所述第一反射元件被驱动而旋转地反射所述光源投射出的光束至一目标区域，光束被投射至所述目标区域，并随着所述第一反射元件的旋转而在所述目标区域移动，以对所述目标区域进行扫描，在所述扫描单元发射光束至所述目标区域后，所述接收单元接收所述扫描单元发射至所述目标区域后被所述目标区域反射的光束，对所述目标区域进行探测。

摘要： 本实用新型提供一种激光气体探测装置及激光气体探测模块，属于气体检测技术领域。该激光气体探测装置包括光线收发部分和内部设置有气体检测腔室的保护罩，气体检测腔室内左右设置有远光源端反射镜和近光源端反射镜，保护罩上开设有两个孔，分别是入射通孔和出射通孔，所述近光源端反射镜和与近光源端反射镜对应的保护罩侧壁间隔设置，所述入射通孔封堵设置有入光透镜，入光透镜用于透过由光线发射模块发射的入射光线和隔绝内外气体流通，所述出射通孔封堵设置有出光透镜，出光透镜用于透过经相应次数反射后射出的出射光线和隔绝内外气体流通。本实用新型能够使外部空气无法从入射通孔和出射通孔进入到气体检测腔室，从而保证了气体检测精度。

摘要： 本发明提供了一种激光探测器用陶瓷外壳、激光探测器及陶瓷外壳的制备方法，属于陶瓷封装技术领域，包括陶瓷基座和法兰盘，陶瓷基座具有封装腔；法兰盘设置于陶瓷基座上，法兰盘的外缘凸出于陶瓷基座的外缘；法兰盘凸伸的外缘具有用于安装固定的连接部。本发明提供的激光探测器用陶瓷外壳，通过加大法兰盘的尺寸，并在法兰盘的外缘上设置封装后用于固定安装的连接部，方便封装后的器件在装载平台的安装，降低了对装载平台的要求。本发明能够解决大尺寸金属构件与陶瓷的匹配性问题、高温焊后残余应力及焊接变形补偿问题，实现大尺寸金属构件与大腔体的陶瓷的良好匹配性，保证器件的空间分辨率、成像系统的成像效果及提高信号传输的可靠性。

摘要： 本申请适用于调频连续波激光雷达技术领域，提供一种激光探测装置的探测方法、激光探测装置及存储介质，其中，探测方法分别控制两个发射功率不同的激光器在同一扫频周期向目标物体发射扫频斜率大小不等、扫频方向相反的三角波信号；然后通过光电探测模块接收两个激光器的本振信号以及目标物体反射探测信号形成的回波信号；再根据两个激光器的功率大小关系、扫频斜率大小，以及各本振信号与对应的回波信号的拍频信号的频率，确定目标物体相对于激光探测装置的运动方向、距离及速度。本申请提供的探测方法能够改善当前针对双激光器探测的方式，并无具体的方法能够实现速度与距离的解算的现状。

摘要： 本发明公开了一种激光相干探测中本振光优化方法及激光探测系统，包括：幅度值优化步骤：根据所确定的本振光的功率范围以及标定功率确定本振光的初始功率；以所述初始功率为中心点，步进取出多个本振光功率点；获取信号光，并与基于任一本振光功率点形成的本振光进行混频；在混频后经过探测器采集后做脉冲压缩运算，以获得相应的运算结果，并确定本振光幅值最优值；相干性优化步骤：基于确定的本振光幅值最优值产生多路本振光；对目标执行探测，将目标返回的光信号与各路本振光进行混频，选取混频后的各路信号的最值信号，完成目标探测。本申请的方案在幅度的选择和相干性方面进行优化，使得本振光与信号光混频后信噪比达到最高。

摘要： 本发明提供了一种激光探测器用陶瓷外壳、激光探测器及陶瓷外壳的制备方法，属于陶瓷封装技术领域，包括陶瓷基座和法兰盘，陶瓷基座具有封装腔；法兰盘设置于陶瓷基座上，法兰盘的外缘凸出于陶瓷基座的外缘；法兰盘凸伸的外缘具有用于安装固定的连接部。本发明提供的激光探测器用陶瓷外壳，通过加大法兰盘的尺寸，并在法兰盘的外缘上设置封装后用于固定安装的连接部，方便封装后的器件在装载平台的安装，降低了对装载平台的要求。本发明能够解决大尺寸金属构件与陶瓷的匹配性问题、高温焊后残余应力及焊接变形补偿问题，实现大尺寸金属构件与大腔体的陶瓷的良好匹配性，保证器件的空间分辨率、成像系统的成像效果及提高信号传输的可靠性。

摘要： 本申请属于激光探测或感知技术领域，具体涉及一种激光主动探测装置及激光主动探测处置系统。本申请的激光主动探测装置包括光学收发单元、光电探测单元和光学扫描单元，光学收发单元用于发射并接收探测激光，从而获取场景和窃视目标的回波信号，光电探测单元用于将回波信号进行光电转换，从而获取窃视目标的距离、方位和强度以及场景的三维点云信息，光学扫描单元包括扫描转镜和探测水平转台，扫描转镜以可转动的方式反射探测激光，用于增大探测激光的发射角度和接收角度，探测水平转台用于带动激光主动探测装置整体进行转动。根据本申请的激光主动探测装置，能够增加探测激光的发射角度和接收角度，从而有效地增加探测激光的发射和接收范围。

摘要： 本申请公开了一体化激光探测方法和一体化探测激光雷达。其中方法包括：将种子激光放大、倍频和分光处理后得到至少两束发射激光并分别发射至对应的介质后接收各介质的回波信号，经滤波后得到对应的滤波信号并耦合成待测信号，使其中的滤波信号在时域上分离；对待测信号进行探测和数据处理和分析得到各介质的探测结果。一体化探测激光雷达基于上述方法，采用倍频器进行倍频处理，采用二向色镜分光，采用延时光纤对其中一个滤波信号进行延时处理。本申请的技术方案有利于对大气和海洋探测数据进行时空对应性研究，因为仅采用单一种子激光器、单个探测器和单个数据处理模块，因此提高了系统稳定性和激光雷达的性价比。