目標(biāo)表面結(jié)構(gòu)對激光雷達測距特性的影響研究.pdf

1、目標(biāo)結(jié)構(gòu)通過改變激光回波波形間接影響著激光雷達的測距特性，而現(xiàn)有激光雷達測距特性的理論研究主要以激光回波波形和噪聲特性為出發(fā)點，忽略了目標(biāo)結(jié)構(gòu)對激光回波波形的影響環(huán)節(jié)，因此本論文在理論和實驗研究典型目標(biāo)結(jié)構(gòu)對激光回波波形影響的基礎(chǔ)上，討論了目標(biāo)結(jié)構(gòu)對激光雷達測距統(tǒng)計特性的影響。
　　 在深入資料調(diào)研的基礎(chǔ)上，給出了激光雷達的測距原理、測距特性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和測距過程的仿真方法;建立了激光雷達回波波形的數(shù)字化仿真模型，在matl

2、ab軟件環(huán)境下編寫了仿真程序，通過數(shù)值計算，分析平面目標(biāo)時不同入射角對激光回波波形的影響和不同表面結(jié)構(gòu)參數(shù)對激光回波波形的影響。結(jié)果表明:入射角增大，會使平面目標(biāo)激光回波波形的峰值降低且有延時、脈寬變寬;錐角變大，錐面目標(biāo)的回波波形的峰值增大、脈寬變窄，并在峰值時刻有延遲;球面目標(biāo)球半徑的增大，回波波形的脈沖峰值時刻變長;拋物面目標(biāo)開口的變小，將會導(dǎo)致回波波形的脈沖峰值迅速減小。在實驗上，搭建了激光雷達回波波形研究的實驗裝置，研究平面、

3、球面、錐面和拋物面目標(biāo)對激光回波波形的影響，驗證了理論仿真結(jié)果的正確性。
　　 此外，將激光雷達回波波形仿真模型和課題組已有的激光雷達測距過程仿真模型相結(jié)合，構(gòu)成了能夠仿真目標(biāo)結(jié)構(gòu)對激光雷達測距特性影響的數(shù)值模型。在此基礎(chǔ)上，通過大量的數(shù)值仿真實驗，分析了不同表面結(jié)構(gòu)參數(shù)對激光雷達測距特性的影響，結(jié)果表明:對平面目標(biāo)，隨著發(fā)射激光入射角地增大，測距精度變低;錐面目標(biāo)錐角變大時，測距精度變高;球面目標(biāo)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對測距結(jié)果基本沒什