摘要：激光雷達無論在軍用領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域日益得到廣泛的應(yīng)用。介紹了激光雷達的工作原理、工作特點及分類，介紹了它們的研究進展和發(fā)展現(xiàn)狀，以及應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景。

引言 

激光雷達是工作在光頻波段的雷達。與微波雷達的T作原理相似，它利用光頻波段的電磁波先向目標(biāo)發(fā)射探測信號，然后將其接收到的同波信號與發(fā)射信號相比較，從而獲得目標(biāo)的位置(距離、方位和高度)、運動狀態(tài)(速度、姿態(tài))等信息，實現(xiàn)對飛機、導(dǎo)彈等目標(biāo)的探測、跟蹤和識別。

激光雷達可以按照不同的方法分類。如按照發(fā)射波形和數(shù)據(jù)處理方式，可分為脈沖激光雷達、連續(xù)波激光雷達、脈沖壓縮激光雷達、動目標(biāo)顯示激光雷達、脈沖多普勒激光雷達和成像激光雷達等：根據(jù)安裝平臺劃分，可分為地面激光雷達、機載激光雷達、艦載激光雷達和航天激光雷達；根據(jù)完成任務(wù)的不同，可分為火控激光雷達、靶場測量激光雷達、導(dǎo)彈制導(dǎo)激光雷達、障礙物回避激光雷達以及飛機著艦引導(dǎo)激光雷達等。

在具體應(yīng)用時，激光雷達既可單獨使用，也能夠同微波雷達，可見光電視、紅外電視或微光電視等成像設(shè)備組合使用，使得系統(tǒng)既能搜索到遠距離目標(biāo)，又能實現(xiàn)對目標(biāo)的精密跟蹤，是目前較為先進的戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用方式。

一、激光雷達技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

1.1關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1.1空間掃描技術(shù)

激光雷達的空間掃描方法可分為非掃描體制和掃描體制，其中掃描體制可以選擇機械掃描、電學(xué)掃描和二元光學(xué)掃描等方式。非掃描成像體制采用多元探測器，作用距離較遠，探測體制上同掃描成像的單元探測有所不同，能夠減小設(shè)備的體積、重量，但在我國多元傳感器，尤其是面陣探測器很難獲得，因此國內(nèi)激光雷達多采用掃描工作體制。

機械掃描能夠進行大視場掃描，也可以達到很高的掃描速率，不同的機械結(jié)構(gòu)能夠獲得不同的掃描圖樣，是目前應(yīng)用較多的一種掃描方式。聲光掃描器采用聲光晶體對入射光的偏轉(zhuǎn)實現(xiàn)掃描，掃描速度可以很高，掃描偏轉(zhuǎn)精度能達到微弧度量級。但聲光掃描器的掃描角度很小，光束質(zhì)量較差，耗電量大，聲光晶體必須采用冷卻處理，實際工程應(yīng)用中將增加設(shè)備量。

二元光學(xué)是光學(xué)技術(shù)中的一個新興的重要分支，它是建立在衍射理論、計算機輔助設(shè)計和細微加工技術(shù)基礎(chǔ)上的光學(xué)領(lǐng)域的前沿學(xué)科之一。利用二元光學(xué)可制造出微透鏡陣列靈巧掃描器。一般這種掃描器由一對間距只有幾微米的微透鏡陣列組成，一組為正透鏡，另一組為負透鏡，準(zhǔn)直光經(jīng)過正透鏡后開始聚焦，然后通過負透鏡后變?yōu)闇?zhǔn)直光。當(dāng)正負透鏡陣列橫向相對運動時，準(zhǔn)直光方向就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這種透鏡陣列只需要很小的相對移動輸出光束就會產(chǎn)生很大的偏轉(zhuǎn)，透鏡陣列越小，達到相同的偏轉(zhuǎn)所需的相對移動就越小。因此，這種掃描器的掃描速率能達到很高。二元光學(xué)掃描器的缺點是掃描角度較小(幾度)，透過率低，目前工程應(yīng)用中還不夠成熟。

1.1.2激光發(fā)射機技術(shù)

目前，激光雷達發(fā)射機光源的選擇土要有半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體泵浦的固體激光器和氣體激光器等。