[发明专利]一种大尺寸目标激光雷达成像技术

摘要

本发明公开了大尺寸目标激光雷达成像技术仿真，首先构建激光雷达总的散射功率方程：P_s(t)＝P_c(t)+P_f(t)，P_s(t)是总的散射功率，P_c(t)为相干散射功率，P_f(t)为非相干散射功率；对球形目标或者锥形目标进行激光一维距离像仿真。本发明的有益效果是：通过对大尺寸目标激光雷达成像技术仿真为开展实验测试或者激光雷达工程应用提供有益的技术补充，有效的技术支持。

主权项

一种大尺寸目标激光雷达成像技术，其特征在于按照以下步骤进行：步骤1：首先构建激光雷达总的散射功率方程：P_s(t)＝P_c(t)+P_f(t)   (1)P_s(t)是总的散射功率，P_c(t)为相干散射功率，P_f(t)为非相干散射功率；$P_c\left(t\right)=\frac{P_i{T}_{A1}{\mathrm{\η}}_t}{\mathrm{\π}{\mathrm{\φ}}^2{\mathrm{\ρ}}_0^2}\mathrm{\π}{w}_0^2\exp [-\frac{2g_0\left({{\stackrel{\→}{r}}_0}^{\′}\right)}{{\mathrm{\φ}}^2{\mathrm{\ρ}}_0^2}]{\left|R\left(0\right)\right|}^2{\left|\mathrm{\χ}(-2k_0)\right|}^2{\mathrm{\σ}}_g\frac{T_{A2}}{4\mathrm{\π}{\mathrm{\ρ}}_0^2}\frac{\mathrm{\π}{D}^2{\mathrm{\η}}_r}{4}---\left(2\right)$$P_f\left(t\right)=\∫{\mathrm{dS}}^{\′}\frac{P_t{T}_{A1}{\mathrm{\η}}_t}{\mathrm{\π}{\mathrm{\φ}}^2{\mathrm{\ρ}}_0^2}\mathrm{\π}{w}_0^2\exp [-\frac{2g_0\left({\stackrel{\→}{r}}^{\′}\right)}{{\mathrm{\φ}}^2{\mathrm{\ρ}}_0^2}]{\mathrm{\σ}}_p^0\left({\stackrel{\→}{r}}^{\′}\right)\frac{T_{A2}}{4\mathrm{\π}{\mathrm{\ρ}}_0^2}\frac{\mathrm{\π}{D}^2{\mathrm{\η}}_r}{4}---\left(3\right)$其中P_i为入射激光脉冲功率，ρ₀目标和入射光之间的距离；w₀波束半径；k₀波矢量；S′被探测目标的表面；T_A1是发射源到目标的大气传输率；η_t是发射系统光学效率；φ＝2/k₀w₀是波束宽度；T_A2是目标到接收机的大气传输率；η_r是接收系统光学效率；D是接收口径。为标上的点到Gauss波束轴距离的平方。单位面积上非相干散射截面，σ_g单位面积上相干散射截面，R菲涅反射系数，χ(‑2k₀)粗糙面起伏特征函数；步骤2：以本发明公式(1)对球形目标或者锥形目标进行激光一维距离像仿真。