拉曼氣溶膠激光雷達(dá)探測原理

光波的物理量可由強(qiáng)度、波長（頻率）、相位、偏振態(tài)及指向性等來表示。光與物質(zhì)相互作用主要表現(xiàn)為吸收及散射現(xiàn)象，按作用機(jī)理可以分為氣溶膠等顆粒物引起的米氏散射，大氣分子及原子等引起的瑞利散射、拉曼散射、熒光及共振散射和吸收等現(xiàn)象。通過對各種散射機(jī)理及效果進(jìn)行分析，可以探測物質(zhì)的物理及化學(xué)信息。大氣探測激光雷達(dá)工作原理與微波雷達(dá)相似。一般采用脈沖激光器作為發(fā)射源，向大氣中發(fā)射一束具有高指向性、高能量的窄脈沖寬度的激光束，通過望遠(yuǎn)鏡收集大氣中物質(zhì)產(chǎn)生的后向散射光，并對散射光進(jìn)行光譜分析，剔除雜散光信號，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后獲得電信號，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信號分析及數(shù)據(jù)反演即可得到所需大氣參數(shù)或信息。

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拉曼氣溶膠激光雷達(dá)

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激光雷達(dá)是以發(fā)射激光束探測目標(biāo)的位置、速度等特征量的雷達(dá)系統(tǒng)。從工作原理上講，與微波雷達(dá)沒有根本的區(qū)別:向目標(biāo)發(fā)射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標(biāo)反射回來的信號(目標(biāo)回波)與發(fā)射信號進(jìn)行比較,作適當(dāng)處理后,就可獲得目標(biāo)的有關(guān)信息,如目標(biāo)距離、方位、高度、速度、姿態(tài)、甚至形狀等參數(shù),從而對飛機(jī)、導(dǎo)1彈等目標(biāo)進(jìn)行探測、跟蹤和識別。

工作在紅外和可見光波段的，以激光為工作光束的雷達(dá)稱為激光雷達(dá)。它由激光發(fā)射機(jī)、光學(xué)接收機(jī)、轉(zhuǎn)臺和信息處理系統(tǒng)等組成，激光器將電脈沖變成光脈沖發(fā)射出去，光接收機(jī)再把從目標(biāo)反射回來的光脈沖還原成電脈沖，送到顯示器。

化學(xué)戰(zhàn)劑探測拉曼氣溶膠激光雷達(dá)

傳統(tǒng)的化學(xué)戰(zhàn)劑探測裝置由士兵肩負(fù)，一邊探測一邊前進(jìn)，探測速度慢，且士兵容易中1毒。

俄羅斯研制成功的KDKhr―1N遠(yuǎn)距離地面激光毒氣報(bào)警系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)地遠(yuǎn)距離探測化學(xué)毒劑攻擊，確定毒劑氣溶膠云的斜距、中心厚度、離地高度、中心角坐標(biāo)以及毒劑相關(guān)參數(shù)，并可通過無線電通道或有線線路向部1隊(duì)自動控制系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號，比傳統(tǒng)探測前進(jìn)了一大步。

德國研制成功的VTB―1型遙測化學(xué)戰(zhàn)劑傳感器技術(shù)更加先進(jìn)，它使用兩臺9― 11微米、可在40個(gè)頻率上調(diào)節(jié)的連續(xù)波CO2激光器，利用微分吸收光譜學(xué)原理遙測化學(xué)戰(zhàn)劑，既安全又準(zhǔn)確。

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成像拉曼氣溶膠激光雷達(dá)水下探物

美國諾斯羅普公司為美國高1級研究計(jì)劃局研制的ALARMS機(jī)載水1雷探測系統(tǒng)，具有自動、實(shí)時(shí)檢測功能和三維定位能力，定位分辨率高，可以24小時(shí)工作，采用卵形掃描方式探測水下可1疑目標(biāo)。

美國卡曼航天公司研制成功的機(jī)載水下成像激光雷達(dá)，特點(diǎn)是可對水下目標(biāo)成像。由于成像激光雷達(dá)的每個(gè)激光脈沖覆蓋面積大，因此其搜索效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非成像激光雷達(dá)。另外，成像激光雷達(dá)可以顯示水下目標(biāo)的形狀等特征，更加便于識別目標(biāo)，這已是成像激光雷達(dá)的一大優(yōu)勢。

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