复杂目标激光距离多普勒成像仿真

【作者】 吴振森； 李艳辉； 张耿；

【机构】 西安电子科技大学；

【摘要】 激光雷达距离高分辨多普勒成像技术具有时空域分辨率高,可以高精度地获取目标的距离、姿态、运动速度等信息,实现目标微运动检测,已成为航空、航天、对地探测和伪装目标探测等领域研究的热点之一。本文根据粗糙目标脉冲波束散射理论和激光雷达方程,提出了目标激光脉冲后向散射回波功率的一维和二维距离像,以及多普勒频谱表达式。解析和数值计算了球、圆柱、圆锥和回旋椭球体的一维距离像和二维距离像,其中粗糙平板和圆锥激光脉冲回波强度一维距离像结果与实验测量数据有良好的吻合,同时也计算了上述回旋简单目标的激光多普勒频谱分布。数值分析了目标激光距离多普勒成像随目标尺寸、姿态、视线角、脉冲宽度、表面粗糙度参数的变化规律。数值计算了三椎体、导弹、飞机、坦克等复杂目标的激光一维距离像和不同距离分辨的二维距离像,以及在树林下隐蔽坦克目标的各帧二维距离像。最后给出了空间动态目标的激光距离多普勒成像的数值仿真结果。更多还原