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中科院光电技术研究所在合成孔径激光雷达领域取得突破
时间:2022.06.20

中科院光电技术研究所合成孔径激光雷达领域取得突破

   中科院光电技术研究所魏凯研究员团队近年来在合成孔径激光雷达(Synthetic aperture lidar, SAL)领域研究取得相关突破并获得了外场实验结果。团队在低噪声调制激光产生、微弱回光信号相干探测、合成孔径激光雷达成像算法等关键技术取得突破后,搭建了一套高重频、高调制线性度的合成孔径激光雷达成像试验系统,该套系统采用射频信号预加重的方法对调制引入的振幅误差进行补偿校正,实现高质量的线性调频激光信号输出。该试验系统成功获取了外场6.9km以远目标的合成孔径激光雷达成像结果,其成像距离、目标成像最低所需出光功率等指标均处于国内领先水平。


1 合成孔径激光雷达系统总体试验场景

2合成孔径激光雷达试验系统对角反靶标成像结果。

左图:靶标图案;成像结果以及与传统光学成像方法分辨能力对比

   合成孔径激光雷达作为一种新型主动成像方法,其成像分辨率不受望远镜口径的限制:通过发射一连串高带宽激光信号,照射在与激光雷达相对运动的目标上,通过记录回波信号的相位信息,并在数字域上进行计算合成产生大的等效口径。理论上,只要能精确探测每个回波信号的相位信息,便可以通过延长照射时间获得所需的等效口径,从而最终实现目标方位向上的超分辨成像。合成孔径激光雷达具备激光方向性好、信道容量大等特点,同时由于其采用了相干探测的体制因而具有探测灵敏度高、抗干扰能力强的特征。美国海军实验室指出,合成孔径激光雷达目前是实现百公里甚至千公里目标厘米级分辨率成像的唯一光学手段。


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