雷射雷達技術(上、下冊)

出版信息

叢書名 :雷達技術叢書

作 譯 者:戴永江

出版時間:2010-11

千 字 數:1108

版 次:01-01

頁 數:1016

開 本:16(170*235)

I S B N :9787121120824

內容簡介

本書較系統地介紹了與雷射雷達有關的光電輻射源,探測器、大氣和波導介質的傳輸特性,目標和背景環境的光學特性。 本書介紹雷射雷達的基本原理與結構,闡述相關的輻射源、探測和傳輸的物理數學問題和關鍵技術,簡介各種雷射雷達在國防建設和國民經濟各個部門中的套用。 本書從雷射雷達的多功能化、小型化、全固態化和網路化的角度考慮問題,對系統技術和關鍵技術也進行了較詳盡的介紹,力爭能反映該領域的新成就和新動向。 本書可作為從事雷射雷達研製、生產和套用的工程技術人員,氣象學部門、環保部門和武器系統使用部門的專業人員的參考書,也可作為大學生、研究生的專業參考書。  

圖書目錄

雷射雷達技術(上冊)

第1章概論

1.1引言

1.2發展簡史

1.2.1理論基礎和工程實踐準備階段

1.2.2雷射雷達的興起和發展

1.2.3雷射雷達的發展趨勢

1.3雷射雷達的特點

1.3.1一般特點

1.3.2新世紀雷射雷達發展的特點

1.4雷射雷達的分類

1.5雷射雷達的套用

1.5.1在國防建設中的套用

1.5.2在國民經濟和日常生活中的套用

1.6雷射雷達系統工程概念

參考文獻

第2章雷射雷達基本物理知識

2.1基本物理概念

2.1.1波長和頻率

2.1.2基本物理量

2.1.3光譜物理量

2.1.4光子物理量

2.1.5光學量

2.1.6輻射和物質相互作用的基本物理量

2.2基本物理定律

2.2.1理想黑體與基爾霍夫定律

2.2.2朗伯餘弦定律

2.2.3史蒂芬玻耳茲曼定律

2.2.4維恩位移定律

2.2.5瑞利金斯定律

2.2.6普朗克輻射定律

2.2.7愛因斯坦輻射公式和係數

2.3定律推論

2.3.1輻射源的光譜效率和工程最佳值

2.3.2對比度

2.3.3空間頻譜特性

2.4實際輻射體

2.4.1輻射功率特性

2.4.2影響發射率的因素

參考文獻

第3章光度學和輻射度學基礎

3.1基本概念

3.1.1立體角

3.1.2輻射度學量

3.1.3光度學量

3.1.4輻射度量和光度量的關係

3.2基本度量原理

3.2.1反平方定律

3.2.2疊加原理

3.2.3互易定理

3.2.4立體角投影定理

3.3輻射量的計算

3.3.1朗伯餘弦體

3.3.2圓盤

3.3.3球面

3.3.4半球面

3.3.5點源

3.3.6小面源

3.3.7擴展源

3.3.8線狀源

3.4黑體輻射的簡易計算

3.4.1黑體輻射函式表

3.4.2黑體輻射計算的近似公式

3.4.3黑體輻射圖表計算方法

參考文獻

第4章光電測量技術

4.1光電測量基本概念和原理

4.1.1標準測量的重要性

4.1.2輻射度標準基本測量方法

4.1.3輻射度測量的標準輻射源

4.1.4輻射測量的基本問題

4.2光度學測量

4.2.1基本概念和重要性

4.2.2光照度標準

4.2.3光度導軌

4.2.4發光強度測量

4.2.5光通量測量

4.2.6亮度的測量

4.2.7單色儀

4.3光譜學測量

4.3.1光譜儀結構和原理

4.3.2傅立葉變換基本原理

4.3.3儀器特點

4.3.4用途

4.4色度學基本規律

4.4.1色度學與成像探測技術

4.4.2顏色測量

4.4.3人眼的顏色效應

4.4.4色調、飽和度和明度

4.4.5三原色原理

4.4.6色品圖

4.4.7色溫、照度與人體感受的舒適度

4.5色度學的測量

4.5.1色度學測量的作用與基本概念

4.5.2分光測色儀——紅外分光光度計

4.5.3色度計

4.6光電測量技術

4.6.1基本概念

4.6.2基本特點

4.6.3測量的法律法規

4.6.4基本測量要素和原則

4.6.5測量誤差

4.6.6測量結果的評價

4.6.7數據處理

4.6.8測量結果與定標

4.7雷射參數測量

4.7.1雷射的基本特性參數測量

4.7.2雷射空域特性參數測量

4.7.3雷射時域特性參數測量

4.7.4半導體雷射器參數測量

4.8光電探測器參數測量

4.8.1光電探測器基本特性參數測量

4.8.2半導體光電探測器參數測量

4.9光探測和光通信參數測量

4.9.1輻射度和色度計量標準

4.9.2雷射接收系統計量標準

4.9.3雷射發射系統計量標準

4.9.4光電綜合測量系統

4.9.5光學傳遞函式

4.10光電測量系統的性能

4.10.1測量系統靜態特性

4.10.2測量系統動態特性

4.10.3現代光電測量技術的發展

參考文獻

第5章雷射雷達探測原理

5.1雷射雷達基本概念

5.1.1雷射雷達的基本組成及功能

5.1.2主要戰術參數

5.1.3主要技術參數

5.2雷射雷達作用距離方程

5.2.1標準形式

5.2.2特殊形式

5.3探測機率和虛警機率

5.3.1引言

5.3.2目標探測統計模型

5.3.3非相干雷射雷達模型

5.3.4相干雷射雷達模型

5.4雷射雷達的性能參數

5.4.1基本概念

5.4.2背景噪聲

5.4.3信噪比

5.4.4噪聲因子

5.4.5等效噪聲功率

5.5多路徑效應和搜尋視場

5.5.1多路徑效應

5.5.2搜尋視場

5.6雷射雷達最佳化原理

5.6.1系統信噪比最佳化原理

5.6.2系統效率最佳化原理

參考文獻

第6章雷射雷達發射與接收技術

6.1發射和接收技術概述

6.2雷射雷達發射系統

6.2.1雷射發射系統的一般結構

6.2.2雷射發射波形

6.2.3雷射調製

6.2.4雷射放大

6.2.5雷射準直和掃描

6.3相干雷射雷達發射機

6.3.1光柵選支技術

6.3.2穩頻技術

6.3.3本振光功率控制技術

6.4雷射雷達接收技術基本要求

6.4.1基本要求

6.4.2雷射直接接收

6.4.3雷射外差接收

6.4.4對探測器的基本要求

6.4.5對信號處理的基本要求

6.5雷射雷達接收機

6.5.1脈衝接收

6.5.2連續波接收

6.5.3接收機解調

6.6相干雷射雷達接收機

6.6.1混頻定理與混頻效率

6.6.2天線定理

6.6.3波前匹配

6.6.4偏振控制

6.7雷射雷達的發射接收機設計原則

6.7.1體制的選擇原則

6.7.2系統整機的主要參數

6.7.3相干雷射雷達接收系統主要參數

6.7.4相干雷射雷達接收系統計算基本公式

6.7.5接收機性能評估

參考文獻

第7章雷射雷達的輻射源

7.1標準黑體輻射源

7.1.1黑體輻射計算近似公式和圖表計算方法

7.1.2輻射源的光譜效率和工程最佳值

7.1.3輻射對比度

7.1.4輻射體的功率特性

7.1.5影響輻射體發射率的因素

7.1.6實際黑體輻射源

7.1.7黑體輻射源的定標

7.1.8其他標準輻射源

7.2雷射輻射源

7.2.1雷射輻射基本原理

7.2.2雷射的特點

7.2.3雷射光束特性

7.2.4雷射器參數的測試與定標

7.2.5氣體雷射器

7.2.6固體雷射器

7.2.7雷射二極體

7.2.8新型雷射二極體

7.2.9二極體泵浦固體雷射器

7.2.10光纖雷射器

7.2.11雷射輻射源單元模組集成組件

7.3陣列雷射輻射源

7.3.1微透鏡陣列和微光柵陣列

7.3.2陣列雷射二極體

參考文獻

第8章雷射雷達的探測器

8.1探測器的分類和發展簡史

8.1.1探測器的分類譜系

8.1.2發展簡史

8.2特性參數

8.2.1回響率(回響度)

8.2.2信噪比

8.2.3探測率或歸一化探測率(探測度)

8.2.4其他參數

8.2.5探測器的極限性能

8.3光子探測器

8.3.1光子探測器的物理效應

8.3.2內光電效應探測器

8.3.3光電二極體

8.3.4PIN型矽光電二極體

8.3.5雪崩光電二極體

8.3.6四象限光電二極體

8.3.7光電位置敏感器

8.3.8肖特基勢壘二極體

8.3.9異質結光電二極體

8.3.10其他光子探測器

8.4光纖探測器

8.5固態陣列探測器

8.5.1陣列探測器的關鍵技術

8.5.2MOS結構

8.5.3微電子機械系統技術

8.5.4焦平面陣列技術

8.5.5電荷耦合器件

參考文獻

第9章背景與目標光學特性

9.1研究對象與意義

9.2地球背景的光學特性

9.2.1雷射雷達下視探測的背景

9.2.2雷射雷達上視探測的背景

9.2.3地球大氣系統的熱輻射

9.2.4水面的輻射和反射

9.2.5地表特徵物的輻射和反射

9.3目標光學特性

9.3.1概述

9.3.2基本概念

9.3.3各類目標的雷射雷達截面

9.3.4有動力飛行器

9.3.5地面車輛

9.3.6水面艦艇

9.4生命體的紅外輻射

參考文獻

第10章雷射的大氣傳輸特性

10.1意義和主要研究內容

10.2大氣的空間組成

10.2.1地球大氣組成層次

10.2.2大氣模式

10.2.3輻射的大氣傳輸方程

10.2.4大氣視窗

10.3大氣輻射的物理現象

10.3.1大氣對輻射和雷射的反射

10.3.2大氣對輻射和雷射的折射

10.3.3大氣對輻射和雷射的衍射

10.3.4其他大氣光學現象

10.4大氣對輻射和雷射的吸收

10.4.1大氣吸收現象

10.4.2大氣吸收的研究方法

10.5大氣對雷射的散射

10.5.1大氣散射現象

10.5.2散射的物理模型

10.5.3確定大氣散射係數的實用方法

10.5.4氣溶膠粒子散射的衰減

10.5.5氣溶膠與電磁輻射和光輻射的相互作用

10.5.6吸收和散射對大氣衰減的聯合效應

10.5.7LOWTRAN(LOWresolution TRANsmission)法

10.6大氣湍流效應

10.6.1大氣湍流效應簡介

10.6.2湍流對大氣的折射率影響

10.6.3強度閃爍

10.6.4光束擴展

10.6.5源像抖動

10.6.6光束漂移

10.6.7湍流的其他影響

10.7氣象對雷射傳輸的影響

參考文獻

雷射雷達技術(下冊)

第11章搜尋和跟蹤

11.1概論

11.1.1地位和作用

11.1.2基本內容及特性

11.2搜尋與跟蹤系統特性

11.2.1基本作用距離方程

11.2.2系統的基本參數

11.2.3系統信噪比

11.3搜尋與跟蹤系統

11.3.1系統基本要求

11.3.2光機掃描裝置

11.3.3溫度感測器

11.3.4搜尋與跟蹤系統的結構

11.3.5搜尋與跟蹤系統設計

11.3.6遙感系統

11.4成像搜尋與跟蹤技術

11.4.1概述

11.4.2組成結構

11.4.3圖像信號處理系統的基本要求

11.4.4成像搜尋與跟蹤系統設計

11.5多目標探測、識別與跟蹤

參考文獻

第12章建模與仿真

12.1基本概念

12.1.1基本概念和分類

12.1.2主要數學工具

12.2套用與發展前景

12.2.1系統工程分析的套用

12.2.2系統使用訓練和培訓中套用

12.2.3系統研發、設計和試製中套用

12.2.4計算機集成製造系統的套用

12.2.5發展方向和趨勢

12.3雷射雷達建模與仿真

12.3.1雷射雷達虛擬製造系統

12.3.2雷射雷達套用背景的半實物仿真

12.3.3雷射雷達目標光學特性的建模與仿真

12.3.4雷射雷達系統光學收發天線的計算機輔助設計

12.3.5雷射雷達系統功能的建模與仿真

參考文獻

第13章雷射雷達系統

13.1測距跟蹤雷射雷達

13.1.1基本原理

13.1.2基本性能參數

13.1.3脈衝測距雷射雷達

13.1.4連續波測距雷射雷達

13.1.5單脈衝跟蹤雷射雷達

13.1.6CO2相干測距跟蹤雷射雷達

13.1.7星載雷射雷達

13.2測速雷射雷達

13.2.1測速雷射雷達的基本要求

13.2.2相干雷射都卜勒測速原理

13.2.3車/機載CO2相干雷射都卜勒雷達

13.2.4測風雷射雷達

13.2.5尖峰效應測風雷射雷達

13.2.6差動雷射都卜勒技術

13.2.7多通道微血管血液流動監測儀

13.3微脈衝雷射雷達

13.3.1基本原理

13.3.2微脈衝雷射雷達的技術關鍵

13.3.3微脈衝雷射雷達結構與套用

參考文獻

第14章成像雷射雷達

14.1成像探測技術基本概念

14.1.1作用和地位

14.1.2成像探測基本框圖和功能

14.1.3成像雷射雷達分類

14.1.4套用

14.2成像雷射雷達的結構

14.2.1圖像採集感測器

14.2.2數字圖像處理系統

14.3圖像處理基礎

14.3.1基本概念

14.3.2數學基礎

14.3.3基本處理方法

14.4計算機圖像處理

14.4.1圖像的數字變換

14.4.2影響圖像質量的基本因素

14.4.3偽彩色和假彩色增強顯示

14.5相干成像雷射雷達

14.5.1CO2相干成像雷射雷達

14.5.2合成孔徑雷射成像雷達

14.5.3光控相控陣成像雷射雷達

14.5.4焦平面凝視成像

14.5.5CCD成像系統簡介

14.6紫外、雙色探測和多光譜成像

14.6.1紫外探測

14.6.2多光譜成像

參考文獻

第15章雷射雷達系統設計

15.1雷射雷達系統總體技術

15.1.1雷射雷達系統總體的系統分析與綜合

15.1.2雷射雷達系統總體指標估算和精度

15.2系統可靠性

15.2.1系統可靠性的基本概念

15.2.2系統可靠性的基本參數

15.2.3系統可靠性模型

15.2.4系統的可靠性預計和指標分配

15.2.5系統的可靠性設計原則和評估

15.3系統環境適應性

15.3.1環境適應性的主要內容

15.3.2工作環境的適應性

15.3.3雷射雷達系統可靠性與環境適應性

15.4系統可維護性

15.4.1系統可維護性基本概念

15.4.2系統可維護性的設計

15.4.3系統可維護性的內容

15.5系統總體試驗和測試

15.5.1系統總體試驗和測試主要內容

15.5.2系統總體試驗和測試主要方法

15.5.3系統總體性能評估

15.6測距跟蹤雷射雷達系統設計

15.6.1武器系統的基本要求

15.6.2系統分析

15.6.3系統方案初步選擇

15.6.4系統結構與參數

15.6.5測距系統性能分析

15.6.6跟蹤隨動系統

15.6.7總體結構設計

15.6.8測距跟蹤雷射雷達系統性能測試和性能評估

參考文獻

第16章雷射雷達的套用

16.1雷射雷達在合作目標空間太空飛行器交會對接中的套用

16.1.1背景和基本概念

16.1.2基本結構和特性

16.1.3建模與仿真

16.2雷射雷達在反衛星天基精密跟瞄系統中的套用

16.2.1背景和概念

16.2.2基本結構與特性

16.3雷射雷達在精確制導和綜合火控系統中的套用

16.3.1背景和概念

16.3.2技術要求和特點

16.3.3綜合火控雷射雷達

16.4雷射雷達在巡航飛彈圖像匹配製導中的套用

16.4.1背景和概念

16.4.2組成和原理

16.4.3防巡航飛彈對地攻擊球載成像雷射雷達網路

16.5雷射雷達在地形迴避和防撞中的套用

16.5.1背景與概念

16.5.2LOTAWS系統結構與特性

16.6雷射雷達在大氣探測和環境監測中的套用

16.6.1物理模型

16.6.2全球大氣化學國際合作計畫

16.6.3差分吸收雷射雷達

16.6.4測雲雷射雷達

16.7水下探測藍綠雷射雷達

16.7.1藍/綠雷射器

16.7.2雷射在水中的傳輸特性

16.7.3對海探測雷射雷達

參考文獻

第17章自由空間雷射通信系統

17.1引言

17.2自由空間雷射通信的關鍵技術

17.2.1傳輸信道的影響

17.2.2通信鏈有效鏈長允許的功率餘量

17.2.3精密跟蹤和瞄準

17.3FSO系統數位化

17.3.1信息的基本概念

17.3.2信息的編碼和調製

17.3.3信道容量和誤碼率

17.4自由空間光通信主要元器件

17.4.1光源

17.4.2光探測器

17.4.3光中繼器件和放大器

17.4.4光網路器件

17.5FSO系統設計

17.5.1點對點通信鏈路

17.5.2設計原理

17.5.3FSO系統的功率損耗預算

17.5.4最大衰減值

17.5.5最大通信鏈長計算

17.6多感測器數據融合

17.6.1引言

17.6.2基本概念和定義

17.6.3多感測器數據融合簡介

17.6.4多感測器數據融合套用

17.6.5發展趨勢

參考文獻

第18章雷射雷達發展趨勢

18.1雷射雷達的光電對抗

18.1.1基本概念

18.1.2光電偵察

18.1.3光電干擾

18.1.4光電防禦

18.1.5光電隱身及禁止

18.2雷射雷達理論的發展

18.2.1經典電磁理論

18.2.2量子理論

18.2.3光電子基本量子效應

18.2.4光子晶體

18.2.5集成光學理論

18.2.6微系統理論

18.3雷射雷達與信息化、微型化戰爭

18.3.1信息化指揮系統

18.3.2智慧型武器系統

18.4雷射雷達產業化

18.4.1科學、技術和工程

18.4.2人類、環境和經濟

18.4.3保障條件

參考文獻

附錄A術語

附錄B基本物理量單位、符號及物理常數(MKSA制)  

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