激光雷達(dá)技術(shù)（上、下冊(cè)）

前言

雷達(dá)在第二次世界大戰(zhàn)中得到迅速發(fā)展，為適應(yīng)戰(zhàn)爭(zhēng)需要，交戰(zhàn)各方研制出從米波到微波的各種雷達(dá)裝備。戰(zhàn)后美國(guó)麻省理工學(xué)院輻射實(shí)驗(yàn)室集合各方面的專(zhuān)家，總結(jié)二戰(zhàn)期間的經(jīng)驗(yàn)，于1950年前后出版了雷達(dá)叢書(shū)共28本，大幅度推動(dòng)了雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展。我剛參加工作時(shí)，就從這套書(shū)中得益不少。隨著雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步，28本書(shū)的內(nèi)容已趨陳舊。20世紀(jì)后期，美國(guó)Skolnik編寫(xiě)了雷達(dá)手冊(cè)，其版本和內(nèi)容不斷更新，在雷達(dá)界有著較大的影響，但它仍不及麻省理工學(xué)院輻射實(shí)驗(yàn)室眾多專(zhuān)家撰寫(xiě)的28本書(shū)的內(nèi)容詳盡。我國(guó)的雷達(dá)事業(yè)，經(jīng)過(guò)幾代人40余年的努力，從無(wú)到有，從小到大，從弱到強(qiáng)，許多領(lǐng)域的技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)行列?？偨Y(jié)這些成果，為我國(guó)今后的雷達(dá)事業(yè)發(fā)展做點(diǎn)貢獻(xiàn)是我長(zhǎng)期以來(lái)的一個(gè)心愿，在出版社的鼓勵(lì)下，我和張光義院士倡導(dǎo)并擔(dān)任主編，由中國(guó)電子科技集團(tuán)公司負(fù)責(zé)組織編寫(xiě)了這套“雷達(dá)技術(shù)叢書(shū)”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“叢書(shū)”）。它是我國(guó)眾多專(zhuān)家、學(xué)者長(zhǎng)期從事雷達(dá)科研的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，具有較好的系統(tǒng)性、新穎性和實(shí)用性。雷達(dá)技術(shù)發(fā)展之快，使得傳統(tǒng)的雷達(dá)觀念、體系結(jié)構(gòu)不斷更新，在20世紀(jì)50年代的接收、發(fā)射、天線(xiàn)、顯示典型的分機(jī)基礎(chǔ)上，又發(fā)展到現(xiàn)在的雷達(dá)數(shù)據(jù)處理和信號(hào)處理分系統(tǒng)。本“叢書(shū)”就是按此體系進(jìn)行了分冊(cè)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化還在不斷前移，天線(xiàn)收發(fā)已經(jīng)并繼續(xù)不斷引入了數(shù)字處理內(nèi)容，信號(hào)和數(shù)據(jù)處理的界限越來(lái)越模糊，雷達(dá)體系正從流程型向網(wǎng)絡(luò)型轉(zhuǎn)變，由于目前其技術(shù)都尚未成熟，本“叢書(shū)”只在現(xiàn)有的體系中把這些新的內(nèi)容進(jìn)行了分別敘述?！皡矔?shū)”內(nèi)容共分3個(gè)部分16分冊(cè)：第一部分主要介紹雷達(dá)的目標(biāo)特性和環(huán)境，第二部分介紹了雷達(dá)各組成部分的原理和設(shè)計(jì)，第三部分按典型應(yīng)用雷達(dá)系統(tǒng)的分類(lèi)對(duì)各雷達(dá)系統(tǒng)作了深入淺出的介紹?！皡矔?shū)”各冊(cè)著者不同，寫(xiě)作風(fēng)格各異，但其內(nèi)容的科學(xué)性和完整性是不容置疑的，通過(guò)對(duì)各分冊(cè)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的審定，使各分冊(cè)之間既具有較好的銜接性，又保持了各分冊(cè)的獨(dú)立性，讀者可按需要讀取其中一冊(cè)或數(shù)冊(cè)。希望此次出版的“叢書(shū)”能對(duì)從事雷達(dá)設(shè)計(jì)、制造的工程技術(shù)人員，雷達(dá)部隊(duì)的干部、戰(zhàn)士和高校電子工程專(zhuān)業(yè)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生有所幫助。

內(nèi)容概要

本書(shū)較系統(tǒng)地介紹了與激光雷達(dá)有關(guān)的光電輻射源，探測(cè)器、大氣和波導(dǎo)介質(zhì)的傳輸特性，目標(biāo)和背景環(huán)境的光學(xué)特性。    本書(shū)介紹激光雷達(dá)的基本原理與結(jié)構(gòu)，闡述相關(guān)的輻射源、探測(cè)和傳輸?shù)奈锢頂?shù)學(xué)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)，簡(jiǎn)介各種激光雷達(dá)在國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)中的應(yīng)用。    本書(shū)從激光雷達(dá)的多功能化、小型化、全固態(tài)化和網(wǎng)絡(luò)化的角度考慮問(wèn)題，對(duì)系統(tǒng)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)也進(jìn)行了較詳盡的介紹，力爭(zhēng)能反映該領(lǐng)域的新成就和新動(dòng)向。    本書(shū)可作為從事激光雷達(dá)研制、生產(chǎn)和應(yīng)用的工程技術(shù)人員，氣象學(xué)部門(mén)、環(huán)保部門(mén)和武器系統(tǒng)使用部門(mén)的專(zhuān)業(yè)人員的參考書(shū)，也可作為大學(xué)生、研究生的專(zhuān)業(yè)參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

戴永江，1961年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)。應(yīng)用物理系教授，國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家。美國(guó)OSA和SPIE會(huì)士。從事激光雷達(dá)等的國(guó)防科研，國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，國(guó)家863—409主題的天基激光精密瞄準(zhǔn)與跟蹤，205主題的空間飛行器交會(huì)對(duì)接等研究。近年來(lái)，在無(wú)線(xiàn)光通信和光通信接入網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)漢語(yǔ)語(yǔ)音門(mén)戶(hù)平臺(tái)等開(kāi)展工作。多項(xiàng)成果通過(guò)省、部級(jí)鑒定，獲獎(jiǎng)。并獲得國(guó)家專(zhuān)利和409主題先進(jìn)個(gè)人表彰。發(fā)表近百篇文章，曾收入EI和ISTP檢索系列、NASA和ESA報(bào)告。著有《激光雷達(dá)原理》。多次應(yīng)邀訪問(wèn)美國(guó)國(guó)家航天局(NASA)有關(guān)單位。20世紀(jì)90年代，到德意志聯(lián)邦共和國(guó)宇航研究院(DL只)參加中德政府科技合作項(xiàng)目，還到英國(guó)皇家雷達(dá)信號(hào)研究院(RERS)和日本航天局(NASDA)考察過(guò)激光雷達(dá)。

書(shū)籍目錄

激光雷達(dá)技術(shù)(上冊(cè))  第1章 概論    1.1 引言    1.2 發(fā)展簡(jiǎn)史      1.2.1 理論基礎(chǔ)和工程實(shí)踐準(zhǔn)備階段      1.2.2 激光雷達(dá)的興起和發(fā)展      1.2.3 激光雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)    1.3 激光雷達(dá)的特點(diǎn)      1.3.1 一般特點(diǎn)      1.3.2 新世紀(jì)激光雷達(dá)發(fā)展的特點(diǎn)    1.4 激光雷達(dá)的分類(lèi)    1.5 激光雷達(dá)的應(yīng)用      1.5.1 在國(guó)防建設(shè)中的應(yīng)用      1.5.2 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和日常生活中的應(yīng)用    1.6 激光雷達(dá)系統(tǒng)工程概念    參考文獻(xiàn)  第2章 激光雷達(dá)基本物理知識(shí)  第3章 光度學(xué)和輻射度學(xué)基礎(chǔ)  第4章 光電測(cè)量技術(shù)  第5章 激光雷達(dá)探測(cè)原理  第6章 激光雷達(dá)發(fā)射與接收技術(shù)  第7章 激光雷達(dá)的輻射源  第8章 激光雷達(dá)的探測(cè)器  第9章 背景與目標(biāo)光學(xué)特性  第10章 激光的大氣傳輸特性激光雷達(dá)技術(shù)（下冊(cè)）  第11章 搜索和跟蹤  第12章 建模與仿真  第13章 激光雷達(dá)系統(tǒng)  第14章 成像激光雷達(dá)  第15章 激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)  第16章 激光雷達(dá)的應(yīng)用  第17章 自由空間激光通信系統(tǒng)  第18章 激光雷達(dá)發(fā)展趨勢(shì)

章節(jié)摘錄

插圖：（3）光束控制器。它控制激光束在空間的位置、方向及束寬，也可采用矩陣式反射鏡、矩陣光柵或矩陣濾光器等微光學(xué)系統(tǒng)獲得矩陣激光束。（4）光學(xué)發(fā)射天線(xiàn)。光學(xué)發(fā)射天線(xiàn)又叫發(fā)射望遠(yuǎn)鏡，對(duì)激光束進(jìn)行整形和束寬壓縮，變成所要求的波形和參數(shù)，射向空間，使遠(yuǎn)處目標(biāo)獲得的照射能量最大.傳統(tǒng)的成像激光雷達(dá)還要求進(jìn)行光機(jī)掃描等。2）接收部分（1）光學(xué)接收天線(xiàn)。光學(xué)接收天線(xiàn)又叫接收望遠(yuǎn)鏡，對(duì)從目標(biāo)返回的反射或散射激光信號(hào)的能量會(huì)聚，并能校正波陣面，使激光回波進(jìn)入到探測(cè)器的光敏面上。它和光學(xué)發(fā)射天線(xiàn)可以是分置的，也可以是合置的。（2）光電探測(cè)器。將回來(lái)的激光信號(hào)直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，或者與通過(guò)分束器得到的本振光混頻，實(shí)現(xiàn)外差接收而得到電信號(hào)。也可以采用陣列探測(cè)器，提高靈敏度，或成像探測(cè)。3）信號(hào)處理及控制部分（1）信號(hào)預(yù)處理。前置放大器，先將探測(cè)器輸出的電信號(hào)進(jìn)行匹配濾波、消噪、信噪比增強(qiáng)和頻率、相位及偏振等預(yù)處理，再經(jīng)主放大器放大到一定功率。（2）信號(hào)處理器。將各種信號(hào)參量處理為含有距離、速度、角度和目標(biāo)圖像特征的信息，再經(jīng)過(guò)模／數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，送人計(jì)算機(jī)或微處理器等主處理器，變?yōu)榭煞治龊惋@示及傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和圖像信息。它可以經(jīng)通信系統(tǒng)傳輸出去，或經(jīng)圖像處理系統(tǒng)在屏幕上顯示，或送人伺服系統(tǒng)。

編輯推薦

《激光雷達(dá)技術(shù)(套裝上下冊(cè))》：“十一五”國(guó)家重點(diǎn)圖書(shū)出版規(guī)劃項(xiàng)目

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