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COL封面故事:新型直视合成孔径激光成像雷达成功克服大气干扰

已有 2799 次阅读 2014-10-29 13:17 |个人分类:科研动态|系统分类:论文交流

合成孔径激光成像雷达(SAIL)能够在远距离提供厘米量级分辨率的主动二维成像,近些年成为研究热点。SAIL通常以侧视模式工作,存在许多难于克服的缺点,例如光学足址光斑尺寸很小、接收孔径有限、外差探测要求相应精确的光学延时线,而且受大气、运动平台、光雷达系统本身等相位干扰影响极大。

  中国科学院上海光学精密机械研究所的孙建锋研究员课题组提出了直视合成孔径激光成像雷达的原理,克服了SAIL的上述缺点,并完成室外环境下的验证实验。相关研究成果发表在Chinese Optics Letters 2014年第11期上。

  侧视SAIL基于距离向视距分辨和方位向孔径合成的二维成像原理,采用衍射极限光束发射和具有本振的外差探测接收的系统结构。而直视SAIL基于交轨向目标面横向距离分辨和方位向孔径合成的二维成像原理,采用偏振正交同轴双光束成像投影发射和偏振干涉自差探测接收的系统结构。直视SAIL演示样机代表了一种全新的激光雷达,在星载和机载对地观察以及逆SAIL成像雷达领域有着重要应用价值。

  该篇论文报道了与目标距离1.2 km的室外成像结果,这是国际上首次报道在各种大气条件下成功克服大气干扰的实验。课题组的刘立人研究员认为,该研究提出的直视合成孔径激光成像雷达在物理概念上和在体系结构上是全新的,与侧视SAIL相比,直视SAIL的性能获得了突破性提高。

  后续工作主要是实现直视合成孔径激光成像雷达原理的拓宽和发展,进一步增大光学足趾和系统接收灵敏度,并实现雷达样机的改进并进行飞机机载对地成像观察实验。

论文链接:http://www.opticsjournal.net/abstract.htm?aid=OJ141022000026pVrYu1


图片说明:下图为直视合成孔径激光雷达验证实验示意图。实验装置位于4楼实验室,目标放置于另一建筑内。上左图为一种漫反射铝制成的飞机模型目标,上中图为直视合成孔径激光雷达装置,上右图为目标图像。




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