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标  题: [转载] 激光雷达进入实用阶段
发信站: 紫 丁 香 (Thu Oct 14 16:31:26 1999), 站内信件

【 以下文字转载自 Green 讨论区 】
【 原文由 dragon 所发表 】

激光雷达进入实用阶段
激光雷达的工作方式与普通雷达类似，但由于其工作在光波波段，不仅能探测和跟踪目
标，获得目标的方位、速度等信息，而且能获得普通雷达不能得到的其它类信息。
激光雷达军事应用的巨大潜力使其成为各国关注的对象。美国已将其列入限制扩散的军
事技术。
现在，激光雷达技术正在走出实验室，步入实用阶段。
导弹制导
激光雷达系统可以提供以距离和强度为基础的高分辨率影像，使空-地武器具有自主精确
制导能力。
美国通用动力公司的AGM-129A先进巡航导弹是使用激光雷达制导的唯一在役导弹。这种
隐形巡航导弹飞行的大部分时间依靠惯性制导，但末段使用激光雷达制导。
洛克希德·马丁·沃尔特公司的低成本自主攻击系统是攻击地面目标的小型有翼制导子
弹药。这种子弹药可由AGM-130导弹、AGM-154导弹、多管火箭炮系统火箭弹、陆军战术
导弹系统和SUU-64战术弹药撒布器投放，采用以惯性/GPS装置和激光雷达寻的器为基础
的制导系统，攻击坦克装甲车辆、地-空导弹阵地、机动导弹发射架等。激光雷达寻的器
能形成目标的三维影像，确保准确地识别目标。
美国陆军的高质量反器材子弹药技术演示计划，正研制对轻型装甲进行经济、有效攻击
所需的制导系统。主要目标是演示能用于子弹药的小型激光雷达寻的器技术。目前的激
光雷达寻的器直径约200毫米，而新型子弹药的直径将约为75毫米。为了制造这样小尺寸
的实用寻的器，正在考虑几种无常平架扫描器技术，包括声光扫描器、相控阵扫描器或
转楔扫描器，并考虑在适当的地方使用衍射和全息光学系统，代替普通光学系统，以及
发展新的将探测器与脉冲捕获电子系统集成的方法。
美国空军提出的250磅灵巧小炸弹，打算利用激光雷达以外科手术般的精度投放50磅高爆
炸药，使其毁伤效能类似目前的2000磅侵彻炸弹，并减少附带破坏。
美国陆军按照国防部的“武器自动目标识别”科技目标，正在试验将图形识别算法用于
激光雷达。该技术将允许发展以有限搜索、发射前锁定和发射后锁定模式工作的武器。
这种武器能在发射后捕获目标，锁定丢失后能自动再捕获目标，识别友军，并为弹头选
择最佳瞄准点。
战场侦察
激光雷达有可能成为重要的侦察工具。
美国雷锡恩公司正在试验的ILR100成像激光雷达是GaAs激光行扫描传感器，可以安装在
高性能飞机和无人机上，在感兴趣地区的上空以120～460米的高度飞行。实时影像可发
送至飞机上的阴极射线管显示器，或通过数据链路发送至地面站。美国海军的“辐射亡
命徒”先进技术演示计划，演示利用主动三维成像激光雷达和被动红外成像，远距离非
合作识别空中和地面目标。该激光雷达装在吊舱中，使用输出功率100瓦、光束发散度1
00毫拉德(mrad)的CO2激光器和3.8～4.5微米 256(256焦平面凝视阵列。发射机和接收机
共用一个孔径、分辨率4毫拉德的灵活光束控制反射镜。
障碍回避
一些公司和公司联合研制集团正在研制供直升机回避障碍使用的激光雷达。
美国诺斯罗普·格鲁曼公司与陆军通信电子司令部夜视和电子传感器局联合研制直升机
超低空飞行的障碍回避系统。它使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器检测直升
机前很宽的范围，在平视显示器或头盔显示器上显示障碍信息。该系统已在两种直升机
上进行了试验。
德国戴姆勒-奔驰宇航公司研制的Hellas障碍探测激光雷达是一种固体1.54微米成像激光
雷达，视场为32o(32o，能探测300～500米距离内直径1厘米以上的电线，将用于新型EC
-135和EC-155直升机。
英国马可尼公司自行研制的Loam障碍回避系统，使用人眼安全激光技术，探测电线、树
木、桅杆等障碍，向飞行员发出视觉和声音报警信号，并显示障碍的形状、位置、方位
和距离。
法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制了吊舱载Clara激光雷达。该激光雷达以C
O2激光器为基础，能探测标杆和电缆之类障碍，并具有地形跟踪、目标测距和指示、活
动目标指示功能，可用于飞机和直升机。
由法国达索电子公司、英国GEC-马可尼航空电子公司、德国蔡司电光公司等联合研制的
Eloise CO2激光雷达是另一种直升机载障碍报警系统，可提前10秒提供5厘米电缆的报警
，直升机能在恶劣气候条件下作战。
水雷探测
激光雷达具有足够的空间分辨率分辨目标的尺寸和形状，因而是探测水下目标并进行分
类的有效工具。1988年美国卡曼宇航公司研制了“魔灯”水雷探测激光雷达。该激光雷
达使用激光能量探测水中目标，并实施自动目标探测、分类和定位。样机试验表明，该
系统可以迅速探测锚雷并定位。海湾战争期间使用过的初样机便成功地发现了水雷和水
雷锚链。1996年美国海军已开始将“魔灯”系统装在SH-2G“超海妖” 直升机上使用。

ATD-111是美国海军的另一种水雷搜索激光雷达，由桑德斯公司研制，能安装在 SH-60海
鹰直升机吊舱内。
化学战剂探测
激光雷达可用于遥测化学战剂。每种化学战剂仅吸收某些激光波长的光，对其它波长是
透明的。这种吸收－透射图是每一种化学战剂特有的。被化学战剂污染的表面能以类似
的方式按特有的途径反射不同的激光波长，因此，根据这种原理，可探测和识别化学战
剂。
90年代初，美国休斯飞机公司研制了使用频率捷变激光发射机、能探测和识别战场化学
战剂的激光传感器样机，在达格韦靶场使用模拟化学战剂进行了成功的试验。
1988年9月法国和美国开始合作研制Mirela化学战剂激光探测系统，6年后研制出的过渡
性系统在法国进行了实验，为该系统的研制提供了所需的实验数据。
德国一公司研制的VTB-1型遥测化学战剂传感器，使用两台可在9～11微米间大约40个频
率上调节的连续波CO2激光器，利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂。
大气监测
激光雷达通过测量大气中存在的少量颗粒的后向散射，能检测风速、紊流等。
英国国防鉴定与研究局（DARA）的研究人员研制的激光雷达，能测量在飞机后微爆风切
变和尾流速度，可用于机场，提高安全性，增加飞机的通过量。
在高空投掷炸弹和其它兵器时，可能受到风的干扰。为此，美国空军材料司令部正在进
行的弹道风计划，打算使用机载激光雷达实时测量飞机和地面间风速，以便从3000米以
上的高空精确地投掷。1995年已开始使用C-141飞机进行飞行试验。
空间监视
美国空军在毛伊岛空间监视站利用激光雷达的精密跟踪和高分辨率成像能力，核查轨道
上的卫星。该高性能CO2激光雷达监视传感器系统是分4个阶段研制的高功率、宽带、相
干激光雷达。其最终目标是实施高精度位置和速度跟踪，测量非美国的航天器的尺寸、
形状和取向。
 

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         ------没有比人更高的山，
                   没有比脚更长的路。

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