激光雷達應用技術研究進展

宋會鑫 張鵬飛 徐江君

摘要：隨著科學技術的快速發展，激光雷達也逐漸被應用到了各個領域，并取得了非常優秀的成果。鑒于這種情況，本文首先激光雷達的工作原理以及技術優勢進行了簡單介紹，然后對其在軍事方面的應用進行了深入研究。

關鍵詞：激光雷達;應用技術;研究進展

激光雷達屬于傳統雷達和激光技術充分融合得到的先進產物，其將激光所具備的方向性、單色性以及相干性等特點充分發揮了出來，極大的提高了雷達的工作工作頻率以及峰值功率，覆蓋范圍也相對更廣，可以更好高效精準的獲得相關信息。隨著時代的快速發展，激光雷達技術已經逐漸成熟，并被逐漸應用到了軍事以及民生等多個領域，成為了現今科學創新探究的重要方向。所以，本文展開激光雷達應用技術的研究進展分析有著重要的現實意義。

一、激光雷達的工作原理以及技術優勢分析

（一）工作原理

激光雷達在工作展開時，發射機會先發射一束功率特定的激光束，該激光束會由大氣傳輸輻射到預定目標身上，之后發生反射，而反射所造成的回波則會被接受裝置接受以及處理，最終得到所需信息。通過對回波信號獲取時間、波束方向以及頻率變化情況進行分析可以清楚的了解相應目標的距離、速度以及方位等信息，并且有效利用這些信息以及激光器自身的姿態角度和位置信息，人們能夠準確高效的完成目標表面回波點三維坐標的計算。

（二）激光雷達的技術優勢

首先，激光雷達可以得到密度更大的數據。激光波束較窄并且可以進行多次探測。所以，其能夠采集到的數據量相對更大，每秒可以完成數十萬點的預測。這種情況能夠幫助相關人員更加高效的完成建模以及物體還原工作。并且使用激光雷達還可以完成采集間隔的有效調節，進一步增強工作效率以及適應性;其次，激光數據擁有比較高的精度。因為激光擁有頻率高以及波長短等特征，這樣可以極大程度的增強測量精度。精度較大的激光雷達其精度能夠達到毫米左右，即使是機載激光雷達其測量精度也能夠達到厘米級;再次，激光雷達穿透植被的能力更強。在植被當中傳播的過程中，激光可以發生多次反射，獲取更多的回波數，這是其余雷達所沒有的優勢。尤其是激光雷達可以得到來自于地面的回波數據，這種情況使植被影響被降到了最低，能夠幫助人們更為準確的做出地面真實情況的判斷。

二、激光雷達在軍事領域的應用探究

激光雷達擁有非常明顯的技術優勢，將其應用在軍事方法可以使軍隊的戰斗力得到有效增強。比如，其可以被廣泛應用在靶場測量、戰場偵查、目標識別以及火力控制等方面。而且隨著科學技術的快速發展，激光雷達的性能也會越來越強。到現在為止，在軍事領域比較常見的激光雷達主要有以下幾種：

（一）激光雷達制導技術探究

激光雷達擁有非常高的分辨率，能夠通過精度非常高的三維影像數據準確識別目標。并且和其余雷達相比，激光雷達抗熱情輻射干擾的能力相對更強，可以使戰術導彈的命中率得到極大程度的增強。激光雷達指導技術首次出現是在上個世紀90年代的海灣戰爭。另外，現在美軍還通過激光雷達技術的有效利用實現了目標自動識別，在進一步增強相應率的同時，使虛警率得到了極大程度的下降，而且導彈在發射出去以后還可以自動進行目標捕獲，并完成彈頭最佳打擊點的準確計算，完成直接打擊。

（二）完成對超低空目標的跟蹤以及探測

激光雷達的低空探索性能非常優秀，并且擁有良好的隱蔽性，太陽高度角以及陰影對其影響也相對較小，能夠有效填補低空以及超低空探測領域的空白。并且通過激光雷達的有效應用還可以更好的完成對己方所發射導彈以及其余低空飛行目標的準確識別，不僅可以為實戰工作展開提供更大的便利。同時還可以為武器設備的試驗工作展開提供更有力的支持和保障，增強數據采集精確度，降低實驗次數、研發周期以及所需花費的資金量。

（三）偵查激光雷達

和軍事領域常用的毫米波雷達相比，激光雷達的波長要低2到3個量級。而通過對實際情況進行分析可以發現，波長越短的光學設備其分辨率也相對更高。因此，利用激光雷達能夠獲得識別程度與數量都更多的目標圖像。而且激光雷達多普勒頻靈敏度也相對更高，可以辨析的角度與距離都更為廣泛。同時，激光雷達數據所具備的植物穿透特性以及三位特性也可以更好的感知隱蔽目標，在戰爭的展開過程中可以更好的完成目標識別、跟蹤以及搜索。

（四）電子對抗激光雷達

隨著科學技術的快速發展，在現代化戰爭當中，電子設備可以發揮的作用也越來越大，設備性能已經成為了現代化戰爭的核心。怎樣在保護自身通信以及指揮設備進行保護的同時，展開對敵方設備的欺騙以及干擾已經成為了軍事現代化發展的主要方向。但是，隨著電子設備應用量的快速增加，很多設備的工作頻率非常接近，而使用激光雷達可以有效完成抗干擾工作。

三、結束語

總而言之，隨著時代的快速發展，激光雷達作為新興技術產物已經成為了世界公認的潛力最強的目標探測技術。同時，隨著各種新材料的不斷出現以及制造加工水平的持續提高，激光雷達性能也必將變得越來越強，并會被應用到更多領域。所以，我國也必須跟上時代發展的腳步，充分認識到激光雷達的重要作用，加大在這方面的研究投入力度，以此來為自身的協調可持續發展以及中華民族偉大復興中國夢的實現提供更有力的支持和保障。

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