激光雷達的應用

激光雷達是一種工作在從紅外到紫外光譜段的雷達系統(tǒng)，其原理和構造與激光測距儀極為相似?？茖W家把利用激光脈沖進行探測的稱為脈沖激光雷達，把利用連續(xù)波激光束進行探測的稱為連續(xù)波激光雷達。激光雷達的作用是能精確測量目標位置（距離和角度）、運動狀態(tài)（速度、振動和姿態(tài)）和形狀，探測、識別、分辨和跟蹤目標。經過多年努力，科學家們已研制出火控激光雷達、偵測激光雷達、制導激光雷達、靶場測量激光雷達、導航激光雷達等。

　　直升機障礙物規(guī)避激光雷達

　　目前，激光雷達在低空飛行直升機障礙物規(guī)避、化學／生物戰(zhàn)劑探測和水下目標探測等方面已進入實用階段，其它軍事應用研究亦日趨成熟。

　　直升機在進行低空飛行時，極易與地面小山或建筑物相撞。為此，研制能規(guī)避地面障礙物的直升機機載雷達是人們夢寐以求的愿望。目前，這種雷達已在美國、德國和法國獲得了成功。

　　美國研制的直升機超低空飛行障礙規(guī)避系統(tǒng)，使用固體激光二極管發(fā)射機和旋轉全息掃描器可檢測直升機前很寬的空域，地面障礙物信息實時顯示在機載平視顯示器或頭盔顯示器上，為安全飛行起了很大的保障作用。

　　德國戴姆勒.奔馳宇航公司研制成功的Hel??las障礙探測激光雷達更高，它是一種固體1．54微米成像激光雷達，視場為32度×32度，能探測300―500米距離內直徑1厘米粗的電線，將裝在新型EC―135和EC―155直升機上。

　　法國達索電子公司和英國馬可尼公司聯(lián)合研制的吊艙載CLARA激光雷達具有多種功能，采用CO2激光器。不但能探測和電纜之類的障礙，還具有地形跟蹤、目標測距和指示、活動目標指示等功能，適用于飛機和直升機。

　　化學戰(zhàn)劑探測激光雷達

　　傳統(tǒng)的化學戰(zhàn)劑探測裝置由士兵肩負，一邊探測一邊前進，探測速度慢，且士兵容易中毒。

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

　　德國研制成功的VTB―1型遙測化學戰(zhàn)劑傳感器技術更加*，它使用兩臺9― 11微米、可在40個頻率上調節(jié)的連續(xù)波CO2激光器，利用微分吸收光譜學原理遙測化學戰(zhàn)劑，既安全又準確。

　　機載海洋激光雷達

　　傳統(tǒng)的水中目標探測裝置是聲納。根據(jù)聲波的發(fā)射和接收方式，聲納可分為主動式和被動式，可對水中目標進行警戒、搜索、定性和跟蹤。但它體積很大，重量一般在600公斤以上，有的甚至達幾十噸重。而激光雷達是利用機載藍綠激光器發(fā)射和接收設備，通過發(fā)射大功率窄脈沖激光，探測海面下目標并進行分類，既簡便，精度又高。

　　迄今，機載海洋激光雷達已發(fā)展了三代產品。20世紀90年代研制成功的第三代系統(tǒng)以第二代系統(tǒng)為基礎，增加了GPS定位和定高功能，系統(tǒng)與自動導航儀接口，實現(xiàn)了航線和高度的自動控制。

　　成像激光雷達可水下探物

　　美國諾斯羅普公司為美國國防高級研究計劃局研制的ALARMS機載水雷探測系統(tǒng)，具有自動、實時檢測功能和三維定位能力，定位分辨率高，可以24小時工作，采用卵形掃描方式探測水下可疑目標。

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