双十科技关于激光雷达的特点
一般特点
    激光雷达是激光、大气光学、目标和环境特性、雷达、光机电一体化和计算
机等技术相结合的产物。它的核心，一是激光发射系统，它发射发散角小，能量
集中的激光光束:另一个是激光接收系统，它探测和接收照射到日标上的反射、
散射等回波信号。
    激光雷达的基本技术源自微波雷达，二者并无木质区别，原理框图也!·分类
似，如图1.3所示。传统雷达是以微波和毫米波为载波的雷达。激光雷达以激光作
为载波，波长比微波和毫米波短得多。
与微波雷达相比，激光的波长比微波短好儿个数量级，又有更窄的波束，它
的优点是:
      (1)探测灵敏度和测量分辨率(角分辨力、速度分辨力和距离分辨力)高，
多普勒频移大，信息量人，可获得幅度、频率和相位信息，可测速及识别动目
标。经过信号处理具有成像能力，可得到运动日标的高分辨率清晰图像。
      (2)激光雷达的波长短，可在分子量级上对目标进行探测。这是微波雷达无
能为力的。利用不同的分子对特定波长的激光吸收、散射或荧光特性，可以在分
子量级上探测不同的物质成分。在低功率下获得较远的作用距离和较高的分辨
率，低能量的短脉冲激光对人眼安全，高重复频率脉冲可以获得更多的信息量。
    (3)能全天候工作，不受白天和黑夜光照的限制:受气象和地面背景、天空
背景干扰小:抗干扰能力强，隐蔽性好:激光不受无线电波干扰，能穿透等离子
鞘，低仰角工作时，对地面多路径效应不敏感;激光束很窄(10-3rad数量级)，
只有在被照射的那点，那一瞬间，才能被接收，故被截获概率很低。
    (4)在功能相同的情况下，较微波雷达体积小、重量轻:天线和系统的结构
尺寸可做得很小;近年来，由于微电子和微光学技术的发展，在功能相同的情况
下，激光雷达的全固态集成光学化和小型化，硬件和软件的融合等，取得较大进
展。这是日前微波雷达难以做到的。
    (5)激光雷达和激光通信分别承担着探测和传输的不同任务，但它们的物理
规律基木相同，波段同样宽广，重叠性和共用性好，技术和工程上也共用性强。
因此，复合性好，探测通信一体化，网络融合化能力强。
    与其他被动光电雷达相比，激光雷达的优点是:
      (1)自身具有对日标的照射光源，可全天候工作，不受自天和黑夜的光照条
件的限制。
      (2)激光的光束窄，具有单色性，谱线的线宽窄，有更高的分辨率和灵敏
度。有更强的抗干扰能力，受气象及地面和天空背景的干扰小。
    (3)可获得幅度、频率和相位信息，信息量大。可测速及动日标识别。
    当然激光雷达也有缺点，早期的激光雷达和微波雷达相比，主要缺点有:
      (1)激光受大气及气象影响大。大气衰减和恶劣天气使作用距离降低，大气
湍流会降低激光雷达的测量精度。但激光雷达技术的发展，通过计算机修正、自
适应光学和相共扼光学技术等得到一定解决。作用距离短可以通过激光雷达实现
小型化，搭载运载平台解决。只要全固态激光雷达能探测6o-lookm的日标，便
可发挥它的体积小和重量轻的优势，配合微型信号处理器、控制器，可以搭载运
动平台，送到任何地方工作。日前，已能发射星载激光雷达，实现对深空间的探
测。
      (2)激光的光束窄和单色性，使其难以搜索和捕获目标。一般先由其他电磁
雷达和光电雷达实施大空域、快速粗捕日标，然后交由激光雷达再对目标进行精
密跟踪测量。因此，发展了多模复合式激光雷达，提高了搜索、捕获和跟踪能
力。被动光电雷达能探测任何遥远的，具有温度的微弱光电辐射的物体，激光雷
达还不能取而代之。
    (3)激光功率曾经是探测距离受到限制的因素。研制大功率激光器，除了从
原理上寻找提高功率的措施外，制造高密度、高亮度面阵的发光二极管和激光二
极管，发展单光子计数探测技术等，也是解决的办法之一。