基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达制造技术

技术编号:40428400 阅读:18 留言:0更新日期:2024-02-20 22:49
本发明专利技术提供了一种基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达,包括:种子光源、涡旋调制器、望远镜、涡旋解调器、探测器、数据处理单元;在单次扫描工作流程中,种子光源产生的普通高斯激光经过涡旋调制器后变为涡旋激光,照射到目标后产生回波,由望远镜接收后经过涡旋解调器解调后进入探测器成像,最后进行数据处理。本发明专利技术采用涡旋激光作为载波,在经过不同外形目标的反射后的回波的相位信息呈现出特异化的形态特征,通过分析回波中的相位信息来确定单次扫描中包含物体的外形类型,以此排除非目标同类别物体的干扰。具有良好的微弱回波信号检测能力,同时具有大视场角、大激光足印、高区域覆盖率的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于星载激光雷达领域,具体地,涉及基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达


技术介绍

1、激光雷达因为自身具有照射光源,可全天时工作,不受白天黑夜限制,具有载波线宽窄,分辨率和灵敏度高的优势。激光雷达的载波包含幅值、相位、频率等多方面信息,在雷达成像、测风、温室气体、大气环境监测、水下探测、深空探测等诸多领域发挥着越来越大的作用。

2、星载激光雷达是装载在航天器上的激光雷达,运行在地球大气之外,具有全天候、受大气影响小、观测视野广等独特优势,但由于距离探测目标较远,也有回波信号较弱、视场角较小的缺点。

3、现有的星载激光雷达主要采用以下两种探测体制:

4、(1)直接探测体制

5、采用直接探测体制的星载激光雷达通过调制激光信号的强度开展探测,见图1。激光发射端发射经调制的激光脉冲信号,并在接收端对激光脉冲回波信号进行接收与处理。由于卫星距离地面距离遥远(一般在百公里量级),星载激光雷达的回波信号十分微弱,接收端在接收激光回波信号的同时,也接收到大量噪声信号。由于直接探测激光雷达只利用了激光载波的幅值信息,所本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达,其特征在于,载于卫星上,包括:种子光源、涡旋调制器、望远镜、涡旋解调器、探测器、数据处理单元;

2.根据权利要求1所述的基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达,其特征在于,利用涡旋激光中包含的相位信息,在低信噪比条件下对回波信号进行分辨;其中,所述低信噪比条件包括在地球黑体辐射以及太阳光地面反射光作为背景噪声的条件。

3.根据权利要求1所述的基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达,其特征在于,采用涡旋激光作为载波,在经过不同外形目标的反射后的回波的相位信息呈现出特异化的形态特征,通过分析回波中的相位信息来确定单次扫描中包含物体的外形类...

【技术特征摘要】

1.一种基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达,其特征在于,载于卫星上,包括:种子光源、涡旋调制器、望远镜、涡旋解调器、探测器、数据处理单元;

2.根据权利要求1所述的基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达,其特征在于,利用涡旋激光中包含的相位信息,在低信噪比条件下对回波信号进行分辨;其中,所述低信噪比条件包括在地球黑体辐射以及太阳光地面反射光作为背景噪声的条件。

3.根据权利要求1所述的基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达,其特征在于,采用涡旋激光作为载波,在经过不同外形目标的反射后的回波的相位信息呈现出特异化的形态特征,通过分析回波中的相位信息来确定单次扫描中包含物体的外形类型,以此排除非目标同类别物体的干扰。

4.根据权利要求1所述的基于涡旋激光的星载宽视场激光雷达,其特征在于,在单次扫描工作流程中,种子光源产生的普通高斯激...

【专利技术属性】
技术研发人员:张伟赵艳彬叶晖刘阳陈功轩胡玲娜倪涛刘翠军
申请(专利权)人:上海卫星工程研究所
类型:发明
国别省市:

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