基于光子计数激光雷达的运动小目标测距测速系统

作者：刘芳华; 贺岩; 罗远; 贾文武; 曹丽君; 李琳琳; 李凯鹏; 陈勇强; 郭守川; 陈卫标

来源：中国激光, 2021, 48(13): 192-200.

• 遥感
• 激光测距
• 光子计数
• 激光雷达
• 无迹卡尔曼滤波

针对运动小目标的测距需求,设计一种适用于运动小目标高速测距的小型化激光雷达系统,测距系统采用光子计数技术,可以减小对激光单脉冲能量和望远镜口径的需求,降低系统的体积、质量和功耗,并基于光纤激光器高重频的特点实现高速率的测距。理论分析和实验测试结果表明,在大气能见度为7 km的环境下,该激光测距系统对反射的截面积为0.1 m2和反射率为0.6的小目标,最大作用距离可达5446.3 m,测距准确度为0.161 m。将测距系统安装在经纬仪平台上,可以实现对运动无人机的跟踪和测距,采用无迹卡尔曼滤波算法可以实时获得目标的距离和速度,测距偏差在0.11 m以内,速度偏差在0.5 m/s以内。

• 单位
  中国科学院上海光学精密机械研究所; 中国科学院大学; 上海科技大学; 航天东方红卫星有限公司