成像总体技术、高重复频率激光器、激光扫描、激光探测、图像采集与信息处理多项激光成像关键技术,并已经有部分成果开始了工程化研制和应用。
但与国际先进水平相比,在整体上还具有较大差距;重点体现在工程化设计思路、激光器工程化程度、光学扫描工程化应用、三维图像信息处理方法、高灵敏度激光探测技术、高灵敏度阵列探测器等诸多方面。
距离复杂环境下工程化,特别是在导弹武器系统上的工程化应用还有一段距离,还需要进一步攻关和应用研究。
4 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文1.2 激光成像雷达仿真技术 激光雷达系统仿真是数字模拟技术和激光雷达技术相结合的产物,就是用计算机软件来建立激光雷达系统的模型,然后在计算机上复现激光雷达系统的动态工作过程13。
具体地说,仿真的对象是激光雷达系统,包括激光雷达本身硬件及软件、激光雷达目标及目标环境;仿真的手段是数字计算机,包括软件及硬件,模拟的方式是复现蕴含激光雷达目标及目标环境信息的激光雷达信息14。
1.2.1 仿真的意义 仿真技术得以发展的主要原因,是它所带来的巨大社会经济效益。
在军事领域中,仿真技术已成为武器系统研制与试验中不可缺少的工具。
国外统计数据表明,在研制导弹的过程中,由于使用了仿真技术,导弹飞行试验的数量可减少 30-60,研制费用可节省 10-40,研制周期可缩短 30-40,从而使型号研制得到很高的效费比。
不管系统多么复杂,只要能正确地建立起系统的模型,就可利用仿真技术对系统进行充分地研究。
仿真模型一旦建立,可以重复使用,而且改变灵活,便于更新。
经过仿真逐步修正,从而深化对其内在规律和外部联系及相互作用的了解,以采用相应地控制和决策,使系统处于科学化的控制与管理之下。
归纳起来,在进行系统性能研究的过程中,系统仿真技术的主要作用有: (1)优化系统设计。
在复杂的系统建立以前,能够通过改变仿真模型结构和调整参数来优化系统设计; (2)对系统或系统的某一部分进行性能评价; (3)重现系统故障,以便判断故障产生的原因; (4)节省经费。
仿真试验只需在可重复使用的模型上进行,所花费的成本比在实际产品上作试验低; (5)可以避免试验的危险性; (6)进行系统抗干扰性能的分析研究; (7)训练系统操作人员; 5 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 (8)能为管理决策和技术决策提供依据。
1.2.2 激光成像雷达仿真研究现状 激光成像雷达系统仿真,是激光成像雷达技术同计算机仿真技术相结合的产物,是未来激光雷达系统设计的新手段,是今后激光雷达研究领域的重要方向之一。
综合、全面的仿真软件可以方便直观的评价激光雷达的设计好坏,预测激光雷达的性能,并且指导激光成像雷达的设计。
为此,国外很早就对激光雷达不同应用背景下的计算机模拟进行了研究。
美国空军地球物理实验室从 1988 年就开始进行激光雷达仿真软件的研究,随后又对软件版本进行了多次升级15;美国哥达得航天中心Goddard Space Flight Center推出了激光雷达仿真软件 3.0 版15;德国Streicher J等开发了大气激光雷达端到端的仿真工具16 ,该工具包括信号在大气中的传输和散射,低信噪比方式下的前端外差模型及信号处理和频率估计单元等;1999 年美国海军研究实验室和Planning Systems公司共同开发了用以比较不同激光雷达系统的模型17该模型主要研究大海表面变化对激光雷达成像的影响。
国内对激光成像雷达系统的仿真研究起步较晚。
近年来,华中科技大学、电子科技大学、哈尔滨工业大学等才先后开展了激光成像雷达系统的仿真研究工作。
虽然也取得了一些成果,然而在对激光雷达系统的模型、大气的消光效应以及噪声的分析等方面还不够深入,与国外先进水平相比还存在一定差距。
1.3 论文的选题背景 现代化战争对飞行器导航技术提出越来越高的要求,精确制导技术得到各个国家军事部门的高度重视,激光成像雷达的优势使它成为飞行器导航的理想传感器,已受到广泛关注。
激光成像雷达技术的发展相当迅速,目前的激光成像雷达系统已经达到实用化的要求,开展基于激光成像雷达的无人飞行器辅助导航技术研究具有重要意义和迫切需求。
目前我国开始重视激光成像雷达技术,国内一些研究所开始研制激光成像雷达系统,并已经研制出原理样机,但是对激光成像雷达信息处理技术的研究还处于起 6 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文步阶段。
为了对激光成像雷达信息处理技术做预先研究和加深技术储备,论文在实验室已有仿真模型基础上针对激光成像雷达的成像仿真技术在全波形分析及强度像领域作了进一步研究。
1.4 论文的主要工作和内容安.
上一篇:
基于单片机的电子时钟毕业设计论文
下一篇:
雍志祥_基于Ajax的BBS网站_论文正文