平动小目标光子探测回波特性及测距误差研究

• 作者: 侯阿慧 胡以华 方佳节 赵楠翔 徐世龙
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光子测距 运动目标 距离漂移 蒙特卡洛
• 年，卷（期）: 2022,（7）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学|ELECTROMAGNETISM, OPTICS, ACOUSTICS, HEAT TRANSFER,CLASSICAL MECHANICS, AND FLUID DYNAMICS
• 页码范围: 154-160
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211998

摘要

针对远距离运动目标的光子测距问题,建立了运动目标的光子探测回波概率分布模型,给出了适用于任意目标的光子探测蒙特卡洛模型.通过实验对比,验证了蒙特卡洛仿真模型的正确性.进一步分析了一个探测周期内的平动小矩形目标激光回波和光子回波概率分布变化规律,讨论了光子测距误差与目标平动速度间的关系.结果表明:光斑直径为2.5目标尺度为1m时,距离漂移在速度为25m/s取到极大值6.72cm是扩展目标距离漂移的1/2倍;随着平动速度的增加,以出光斑为界,距离漂移先增大后保持稳定不变.本文提出的方法可进一步扩展到其他形状、材质、姿态、运动目标的光子探测,研究结果为运动目标的光子测距的校正和性能的提升提供了理论依据.