水下激光探测技术及其进展

水下激光探测技术在水下目标搜索、海洋地质勘探、目标识别等领域都具有重要的应用价值。通过对水下激光传输特性、水下激光探测模式及与之相关的同步扫描技术和距离选通技术等的讨论,对可用于水下探测的蓝绿激光器和光电探测器进行了性能对比,结合具体应用对国内外水下激光探测技术发展状况进行了分析。

水下激光探测系统隐蔽性分析

根据水下激光探测系统的光源特性、探测原理和应用背景,分析了可能对激光水下探测系统形成威胁的探测手段及其探测能力。采用Monte Carlo方法对激光水下探测系统的隐蔽性问题进行了计算和仿真研究,结果表明:降低探测光单脉冲能量、选择有一定环境照度的天气条件、加大水下激光探测系统载具的使用深度等手段可以极大地提高水下激光探测系统的隐蔽性与安全性。通过分析得到了不同的探测手段对激光水下探测系统的威胁程度,同时从理论上提出了针对不同探测手段的激光水下探测系统的安全应用深度。

水下激光探测与告警

水下空间由于高度的隐蔽性一直受到各国重点关注。综合阐述了水下激光探测发展状况,分析了水下激光告警的重要意义,并总结出水下激光告警的技术难点。

水下激光引信探测及距离选通技术研究

以鱼雷用激光引信为应用背景,根据激光束在水中的传输特性和常规激光引信的原理结构,确定了水下激光引信的基本结构。为消除水下环境中后向散射光的影响,接收系统采用距离选通接收技术,选通电路采用CPLD芯片来实现,不仅减小了系统的体积、降低了功耗,而且提高了系统的实时性。

激光水下目标探测系统信噪比分析

采用激光水中传输的唯像方程 ,对水下探测的信号、散射和信噪比进行了计算机模拟和分析 ,并通过提出的最佳参数匹配算法 ,实现了探测系统获得高信噪比回波的目标 .通过探测实验对接收视场角的匹配选取进行了验证 :在中等清洁水质情况下 ,最佳视场角为 3°左右 ,偏离这个值的选取将导致探测信噪比的恶化 .结果表明 ,针对不同应用环境按该算法进行系统参数的匹配选取有助于获得系统最大探测能力 .

实用激光水下目标探测系统的设计分析

通过对搜索、测距、成像技术的分析 ,提出了一种较实用的激光水下目标探测系统模型以及工作时序 ,该系统机械结构相对紧凑 ,功能比较完善 ,充分发挥了激光探测的快速、准确、清晰。

机载蓝绿激光水下目标探测技术的现状及前景

海洋中存在一个类似于大气中存在的透光窗口 ,即海水对波长在 0 .47～ 0 .5 8μm波段内的蓝绿光比对其他光波段的衰减要小很多 ,可以用于水下目标的测量和通信。介绍了机载蓝绿激光水下目标探测技术的原理 ,探讨了蓝绿激光水下探测技术在军事和民用两方面的重要应用 ,全面描述了目前世界上已经出现的机载蓝绿激光水下目标测量系统的技术指标 ,并预测其未来的发展趋势。

基于Mie散射特性的微气泡激光探测仿真与实验研究

论文通过仿真验证了利用气泡的后向散射探测水中微气泡的可行性,设计了水下微小气泡激光探测系统,开展了水下微小气泡在不同探测距离处的探测性能测试,通过数据统计处理分析,得到了不同探测距离下微小气泡幕回波信号的变化规律。结果表明,该套系统可应用于水下微小气泡探测且探测效果在3m与4m处良好。

采用脉冲激光探测模拟的舰船气泡尾流

分析了基于后向散射的脉冲激光舰船气泡尾流探测方法,设计并研制了基于该探测方法的实验装置,并在大型水池中对模拟的气泡尾流进行了探测,实验结果表明,该实验装置可以较好地探测到模拟的舰船气泡尾流。

水下激光回波信号采集系统的设计与实现

针对水下激光探测遇到的特殊问题,设计了一种水下脉冲激光回波信号采集系统。信号前端放大电路采用AD603可变增益放大器,用于抑制水体后向散射并放大激光回波信号;数据采集及缓冲电路采用ADC08200配合FPGA实现,简化了电路设计结构,并使系统具备可扩展性;数据传输及系统控制基于C8051F单片机实现。整个系统工作稳定,已用于实际系统中。

舰船尾流激光制导方法的研究

为了研究鱼雷的激光尾流制导方法,分析了舰船航行时所产生尾流的几何特征和光学性质,讨论了舰船尾流中不易在短时间内消失的微气泡对激光的散射特性,提出了利用激光在尾流区域内、外传输时,其前向或后向散射激光在时域、频域和空域中光学参数的变化来快速、准确地判别鱼雷是否进入、穿出尾流,从而导引鱼雷沿目标舰船的航迹靠近目标的新型鱼雷制导方法。讨论了实现鱼雷激光尾流制导的几种不同途径,得出了上视激光尾流制导是一种既不会破坏鱼雷雷体的流线性结构,又可以通过激光扫描来确定尾流边界的先进的鱼雷制导方法的结论。

基于后向散射的光尾流探测系统

研制了基于后向散射的光尾流探测系统,使用该系统进行了实验室环境下的模拟尾流气泡探测实验和海洋环境下的舰船尾流探测试验。结果表明,该探测系统具有较好的舰船尾流探测能力,验证了基于后向散射的光尾流探测方法的可行性。

一种新型激光成像系统同步控制电路设计

距离选通同步控制技术是距离选通激光水下成像探测系统的核心技术之一。其中产生纳秒量级的选通脉冲及对系统各单元的精确同步控制,是整个系统正常工作并获得高质量图像的关键。本文设计了基于FPGA+可编程延迟器件来实现激光水下成像探测系统的同步控制电路,可以方便地进行脉冲宽度和延迟时间的选择和精调,满足探测系统对水下目标进行大面积快速成像的同步需求。

国外激光雷达的发展趋势

论文从国外激光雷达的优点、分类出发,详细论述了侦察用成像激光雷达、障碍回避激光雷达、制导激光雷达、化学/生物战剂探测激光雷达、水下探测激光雷达、空间监视激光雷达的现状和发展趋势。

光电探测技术及器件

TN215 98042604本征超导辐射探测器的研究=Study of intrinsic andsuperconducting radiation detectors[刊,中]/李丽华,陈湘晖,刘伍俊(华中理工大学光电子工程系.湖北,武汉(430074))∥华中理工大学学报.—1997,25(6).

激光计量与测试

TH822 96010259激光三角位移计接收光功率与被测表面倾斜的关系及倾斜角测量=Dependence of the receivedlight power of a laser triangulation displace-ment sensor on the testing surface inclinationand the inclination angle measurement[刊,

激光测量

P225.2 2001031747激光测距机测程指标的拟定及测试方法=Method ofdesigning and testing the range index of laserrange finders[刊,中]/羊毅.倪旭翔,陆祖康(浙江大学现代光学国家重点实验室.浙江,杭州(310027)),邹盛怀(中国航空工业第613所.河南,洛阳(471009))∥电光与控制.-2000,(2).-38-42根据激光测距机对漫反射目标的测距方法。

激光通信

TN929.1 96021036 风速与风向对小尺度热晕不稳定性的影响=Effectsof wind direction and gradient on small scalethermal blooming instability[刊,中]/王英俭,吴毅,汪超,侯再红,龚知本(中科院安徽光机所。安徽,合肥(230031))∥强激光与粒子束。—1995,7(3)。—449—452 给出了两种特殊风向对小尺度热晕不稳定性扰动能量增长影响的实验及数值计算结果:当风向与扰动梯度方向平行时。

激光军事应用

TH745 2002021100实用激光水下目标探测系统的设计分析=Design andanalysis of a practical laser underwater target de-tection system[刊,中]/章正宁(西安电子科技大学技术物理学院.陕西,西安(710071)),周寿桓(华北光电技术所.北京(100015))∥激光与红外.—2001,31(2).—93-95通过对搜索、测距、成像技术的分析。

水下多粒子场激光偏振特性研究

水中粒子偏振效应的变化对激光水下探测领域的研究具有重要意义。针对不同粒子多次散射对后向散射光强以及偏振度的影响规律问题,基于激光偏振特性理论,通过实验测量的方法,对比分析了线偏振激光入射不同气泡大小和不同气泡数密度形成的气泡幕、不同气泡幕所在距离、洁净水与混浊水、不同入射角度情况下回波信号在强度和偏振度特性上的差异性,验证了水下激光偏振特性变化用于激光水下探测领域的可行性。