激光雷達作為一種主動遙感探測技術和工具已有近60年的歷史,目前廣泛用于地球科學和氣象學、物理學和天文學、生物學與生態(tài)保持等領域。其中,傳統(tǒng)意義上的激光雷達主要用于陸地植被監(jiān)測、激光大氣傳輸、精細氣象探測、氣候預測、海洋環(huán)境監(jiān)測等。隨著激光器技術、精細分光技術、光電檢測技術和計算機控制技術的飛速發(fā)展,激光雷達在遙感探測的高度、空間分辨率、時間上的連續(xù)監(jiān)測和測量精度等方面具有獨到的優(yōu)勢。尤其在大氣探測方面取得顯著發(fā)展,對各種參數的測量空間覆蓋高度已經可以實現從地面到120km的高度,其應用前景得到普遍的關注。
激光雷達與普通微波雷達相比,由于使用的是激光束,工作頻率較微波高了許多,因此帶來了很多特點,主要有:
(1)分辨率高
可以獲得較高的角度、距離和速度分辨率。通常角分辨率不低于0.1mard也就是說可以分辨3km距離上相距0.3m的兩個目標(這是微波雷達無論如何也辦不到的),并可同時跟蹤多個目標;距離分辨率可達0.lm;速度分辨率能達到10m/s以內。距離和速度分辨率高,意味著可以利用距離——多譜勒成像技術來獲得目標的清晰圖像。分辨率高,是較顯著的優(yōu)點,其多數應用都是基于此。
(2)隱蔽性好、抗有源干擾強
激光直線傳播、方向性好、光束非常窄,只有在其傳播路徑上才能接收到,因此敵方截獲非常困難,且發(fā)射系統(tǒng)(發(fā)射望遠鏡)口徑很小,可接收區(qū)域窄,有意發(fā)射的激光干擾信號進入接收機的概率較低;另外,與微波雷達易受自然界廣泛存在的電磁波影響的情況不同,自然界中能對激光雷達起干擾作用的信號源不多,因此它抗有源干擾的能力很強,適于工作在日益復雜和激烈的信息戰(zhàn)環(huán)境中。
(3)低空探測性能好
激光雷達由于存在各種地物回波的影響,低空存在有一定區(qū)域的盲區(qū)(無法探測的區(qū)域)。而對于激光雷達來說,只有被照射的目標才會產生反射,*不存在地物回波的影響,因此可以零高度工作,低空探測性能較微波雷達強了許多。
(4)體積小、質量輕
通常普通安全激光雷達的體積龐大,整套系統(tǒng)質量數以噸記,光天線口徑就達幾米甚至幾十米。而激光雷達就要輕便、靈巧得多,發(fā)射望遠鏡的口徑一般只有厘米級,整套系統(tǒng)的質量較小的只有幾十公斤,架設、拆收都很簡便。而且結構相對簡單,維修方便,操縱容易,價格也較低。
關鍵詞:環(huán)境監(jiān)測