[发明专利]机载合成孔径激光雷达系统及成像方法

摘要

本发明公开了一种机载合成孔径激光雷达系统及成像方法，所述的机载合成孔径激光雷达包括激光单元、微波单元、数据采集和记录器(AD)、稳定平台、位置和姿态测量系统(POS)等。微波宽带信号通过激光相位调制器调制到激光频段发射出去，耦合部分功率的激光发射信号进入接收端以供系统定标处理、距离向脉冲压缩和随机初相位的校正。将回波信号在频域做滤波处理以消除稳定平台减振后的残余振动对成像的影响；在保证方位向分辨率实现的同时，采用子带图像非相干累积处理提高图像信噪比，并抑制相干斑。本发明提出了一种把微波SAR成像技术和激光成像技术相结合的合成孔径激光雷达成像方法，促进了光学遥感和微波遥感技术的融合发展。

主权项

一种机载合成孔径激光雷达系统，包括激光单元、微波单元、数据采集和记录器AD、稳定平台、位置和姿态测量系统POS，其特征在于，所述的激光单元用于激光信号的产生、发射和接收，其进一步包括激光光源、发射端光纤放大器和接收端光纤放大器、激光相位调制/解调器；所述的微波单元用于微波信号的产生、发射和接收以及系统时序控制，其进一步包括接、频率源和定时器、线性调频信号产生器或者编码信号产生器、相干调制/解调器；所述的数据采集和记录器AD，用于解调后微波信号的采集和记录；微波单元在频率源的激发和定时器的控制下产生宽带信号和中频信号，并通过相干调制器将宽带信号调制到中频信号上，利用激光相位调制器将该调制后的微波中频信号调制到激光光源产生的激光信号频段，生成激光发射信号，通过由定时器的选通脉冲控制的光纤放大器放大并发射出去，发射的同时耦合部分功率的激光发射信号进入接收端，接收端收到的激光回波信号和发射耦合信号通过光纤放大器放大，利用激光相位解调器和激光光源解调出微波中频信号，该信号经过接收机接收后，通过相干解调器利用中频信号正交解调出宽带信号的IQ两路到数据采集和记录设备，完成AD转换和记录；所述稳定平台用于整个系统的承载、载机振动隔离和激光波束指向控制；所述位置和姿态测量系统POS采用通用的位置和姿态测量系统，其数据用于实际激光回波信号的初校正。