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利用CCD实现“猫眼”目标探测的实验研究 被引量:18
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作者 周斌 刘秉琦 +1 位作者 张瑜 武东生 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期35-39,共5页
利用CCD作为探测接收装置的激光主动探测系统,其突出优势是可以获得直观的"猫眼"目标视觉效果。通过"猫眼"目标与漫反射目标的回波功率比模型,讨论了激光主动探测的"猫眼"效应原理。对基于CCD的激光主动... 利用CCD作为探测接收装置的激光主动探测系统,其突出优势是可以获得直观的"猫眼"目标视觉效果。通过"猫眼"目标与漫反射目标的回波功率比模型,讨论了激光主动探测的"猫眼"效应原理。对基于CCD的激光主动探测系统的关键硬件组成以及系统工作波长的匹配问题进行了分析,在外场300m及2500m距离上进行了典型"猫眼"目标的探测实验。实验结果表明,在一定探测距离上,该激光主动探测系统可将典型"猫眼"目标从背景中清晰检出,从而验证了该激光主动探测系统的有效性。 展开更多
关键词 激光主动探测 “猫眼”效应 CCD 目标识别
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激光照射“猫眼”效应实验研究 被引量:18
2
作者 赵洪卫 王江 +3 位作者 宋敏 张悦 吕明爱 杨大林 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期62-65,共4页
通过激光捕获跟踪实验研究,记录到了一系列的“猫眼”效应的回波光斑图像,提出了回波光源模型简明分析表达式,为“猫眼”效应的进一步研究和应用提供了可靠的实验依据。
关键词 “猫眼”效应 回波光源 回波捕获跟踪 光环或光斑
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双通道激光主动探测系统 被引量:18
3
作者 刘秉琦 周斌 +1 位作者 武东生 张瑜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期241-246,共6页
为了有效探测"猫眼"目标的微弱回波信号并获得目标区域的直观图像信息,设计了基于雪崩光电二极管(APD)单元探测器和电荷耦合器件(CCD)面阵探测器的双通道激光主动探测系统。介绍了硬件设计的基本思路,包括各模块功能、组成和... 为了有效探测"猫眼"目标的微弱回波信号并获得目标区域的直观图像信息,设计了基于雪崩光电二极管(APD)单元探测器和电荷耦合器件(CCD)面阵探测器的双通道激光主动探测系统。介绍了硬件设计的基本思路,包括各模块功能、组成和主要部件所采用的型号。针对双通道探测模式的关键技术,阐述了APD探测模式下接收放大电路的设计方法,并分析了CCD探测模式下响应波长的匹配问题。最后,在外场条件下,利用望远镜和激光测距机等典型"猫眼"目标对该双通道激光主动探测系统进行了实验验证。实验结果表明,利用APD探测模式进行探测时,550m距离处望远镜的回波能量响应是类镜面目标回波能量响应的2.87倍以上;利用CCD探测模式进行探测时,550m距离处望远镜的回波能量响应和2 500m距离处激光测距机光学窗口的回波能量响应分别是背景目标回波能量响应的2.72倍和2.31倍以上。该双通道激光主动探测系统可将典型"猫眼"目标从背景及干扰目标中清晰检出,验证了探测系统设计的合理性和有效性。 展开更多
关键词 激光主动探测 “猫眼”效应 雪崩光电二极管(APD) 电荷耦合器件(CCD) 目标识别
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基于纹理特征的“猫眼”效应目标识别方法 被引量:10
4
作者 李丽 王兴宾 张卫国 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期131-141,共11页
为解决目前方法在动态复杂环境下不能有效区分车灯和瞄准镜及'猫眼'效应目标识别率低的难题,提出了一种基于纹理特征的'猫眼'效应目标识别方法.首先采用列均值相减、指数高通滤波和中值滤波对差分图像进行滤波去除车灯... 为解决目前方法在动态复杂环境下不能有效区分车灯和瞄准镜及'猫眼'效应目标识别率低的难题,提出了一种基于纹理特征的'猫眼'效应目标识别方法.首先采用列均值相减、指数高通滤波和中值滤波对差分图像进行滤波去除车灯;然后依据'猫眼'效应目标的形状特性进行判别;最后根据'猫眼'效应目标的纹理特征,构造隶属度向量,按照最大隶属度原则,采用模糊综合评判对'猫眼'效应目标进行识别.试验结果表明,与基于形状和频率双重判据的'猫眼'效应目标识别方法相比,该方法有更高的识别率和较低的虚警率. 展开更多
关键词 激光成像 目标识别 纹理特征 “猫眼”效应 图像增强 图像配准 图像处理 指数高通滤波
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斜入射条件下“猫眼”目标回波功率分析 被引量:10
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作者 张博 张雏 +2 位作者 武东生 刘杰 陈燕 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1046-1050,共5页
建立了斜入射条件下"猫眼"目标回波功率的计算模型,在此基础上建立了非离焦和离焦两种情况下"猫眼"目标反射的几何模型,推导出非离焦和正负离焦条件下入射角的变化范围,引入有效接收面积概念,得到了正负离焦引起的&... 建立了斜入射条件下"猫眼"目标回波功率的计算模型,在此基础上建立了非离焦和离焦两种情况下"猫眼"目标反射的几何模型,推导出非离焦和正负离焦条件下入射角的变化范围,引入有效接收面积概念,得到了正负离焦引起的"猫眼"目标的回波发散角和有效接收面积,得到了斜入射条件下"猫眼"目标的回波功率计算公式,对入射角和离焦量对"猫眼"目标回波功率的影响进行了数值模拟。结果表明:入射角和离焦量的共同作用引起"猫眼"目标有效接收面积和回波发散角的改变,进而引起反射光场能量分布的变化,只有满足特定条件的入射角才能产生回波功率,入射角和离焦量的增大引起回波功率的减小,其中离焦量的变化对回波功率的影响作用显著,当入射角和离焦量都为零时接收到的回波能量最强。 展开更多
关键词 “猫眼”效应 回波功率 入射角 离焦量 有效接收面积
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基于“猫眼”效应的激光回波功率理论分析 被引量:10
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作者 李双刚 程玉宝 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z1期80-83,共4页
激光主动侦察技术是利用光电系统的光学窗口对入射激光具有很强的反射回波的"猫眼"效应来实现对复杂漫反射背景中的光学窗口侦察、定位.对基于"猫眼"效应的激光回波功率从理论上给出了详细的公式推导,并进行了应用... 激光主动侦察技术是利用光电系统的光学窗口对入射激光具有很强的反射回波的"猫眼"效应来实现对复杂漫反射背景中的光学窗口侦察、定位.对基于"猫眼"效应的激光回波功率从理论上给出了详细的公式推导,并进行了应用分析和定量计算.这对激光主动侦察中的激光器功率、作用距离等参数选择有着重要的意义. 展开更多
关键词 激光主动侦察 激光回波功率 "猫眼"效应 探测定位
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基于“猫眼”效应的激光主动成像探测系统性能分析 被引量:6
7
作者 张曦 孙华燕 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期405-407,411,共4页
通过对调制对比度限制下的作用距离建模,文中分析了激光主动成像探测系统的性能。首先描述了系统组成,然后通过调制对比度的表达式导出了作用距离模型,最后根据“猫眼”目标和漫反射目标不同的特性分别进行了仿真计算。结果表明:激光主... 通过对调制对比度限制下的作用距离建模,文中分析了激光主动成像探测系统的性能。首先描述了系统组成,然后通过调制对比度的表达式导出了作用距离模型,最后根据“猫眼”目标和漫反射目标不同的特性分别进行了仿真计算。结果表明:激光主动成像探测系统基于“猫眼”效应探测时性能大大提高。 展开更多
关键词 主动成像 激光雷达散射截面 “猫眼”效应 作用距离 调制对比度
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基于圆孔阵列调制的“猫眼”目标隐身技术 被引量:4
8
作者 刘秉琦 周斌 +3 位作者 张悦 闫宗群 张瑜 姜玉海 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期1-6,共6页
针对激光主动探测技术对光电装备造成的探测威胁,在不改变光电装备光学结构以及有限"牺牲"成像质量的前提下,提出利用圆孔阵列的光强调制作用降低光电装备的"猫眼"效应,实现隐身。基于单孔衍射成像原理及空间平移效... 针对激光主动探测技术对光电装备造成的探测威胁,在不改变光电装备光学结构以及有限"牺牲"成像质量的前提下,提出利用圆孔阵列的光强调制作用降低光电装备的"猫眼"效应,实现隐身。基于单孔衍射成像原理及空间平移效应,从理论上给出并仿真分析了圆孔阵列远场夫琅和费衍射的光强分布特性,利用实验的方法对圆孔阵列用于"猫眼"目标隐身的效果进行了验证。结果表明,利用圆孔阵列可实现对典型"猫眼"目标回波的光强调制并造成回波损耗,"猫眼"目标隐身效果明显。 展开更多
关键词 “猫眼”效应 圆孔阵列 目标隐身 光强调制
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基于双谱的猫眼目标激光一维距离像特征提取 被引量:3
9
作者 张廷华 倪国强 +2 位作者 高昆 樊桂花 孙华燕 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期341-346,共6页
为了验证一维距离像用于光学目标分类识别的可行性,解决复杂环境和远距离条件下光学目标的探测和识别难题,首次尝试利用激光一维距离像识别具有不同光学参数的猫眼目标,并提出基于双谱的激光一维距离像的稳定特征提取方法。该方法通过... 为了验证一维距离像用于光学目标分类识别的可行性,解决复杂环境和远距离条件下光学目标的探测和识别难题,首次尝试利用激光一维距离像识别具有不同光学参数的猫眼目标,并提出基于双谱的激光一维距离像的稳定特征提取方法。该方法通过信号积累和滤波处理来提升复杂背景下的作用距离和回波信噪比增益,利用双谱计算同时实现远距离目标探测和猫眼目标的稳定特征提取;并通过奇异值分解和主分量计算降低双谱特征提取的运算量;通过处理不同距离、类型及入射角的真实数据样本,验证双谱特征的稳定性和有效性。该方法可以识别具有猫眼效应的光学目标和角反射器,与现有方法比较,具有远距离、低信噪比探测和识别的优点。 展开更多
关键词 特征提取 猫眼效应 距离像 双谱 激光主动探测 奇异值分解
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激光斜入射条件下“猫眼”效应的实验研究 被引量:3
10
作者 刘秉琦 周斌 +1 位作者 张瑜 武东生 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期28-29,共2页
"猫眼"目标回波功率是激光主动探测系统的重要指标,可用来评估光电装备"猫眼"效应的强弱,并为探测器的优化设计提供参考。依据所建立的斜入射条件下"猫眼"目标回波功率数学模型,仿真分析了入射角对"... "猫眼"目标回波功率是激光主动探测系统的重要指标,可用来评估光电装备"猫眼"效应的强弱,并为探测器的优化设计提供参考。依据所建立的斜入射条件下"猫眼"目标回波功率数学模型,仿真分析了入射角对"猫眼"目标回波功率的影响,利用搭建的激光主动探测系统对典型"猫眼"目标进行了实验研究,理论仿真结果与实验结果表明,激光在有限斜入射条件下,"猫眼"目标回波功率将随入射角的增大而迅速下降,并很快湮没于噪声之中。这为进一步研究基于"猫眼"效应的激光主动探测适用条件提供必要的实验依据。 展开更多
关键词 激光主动探测 回波功率 “猫眼”效应 斜入射
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高速目标激光探测气动光畸变传输计算 被引量:2
11
作者 郑勇辉 孙华燕 +1 位作者 赵延仲 陈剑彪 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期337-343,共7页
激光主动探测技术在防空反导作战中具有广阔的应用前景,然而飞机、导弹等高速目标的气动绕流场会对探测光束产生严重的畸变效应,针对探测激光在高速目标"猫眼"镜头传输和双重气动流场传输这一复杂物理过程,开展了对光束的畸... 激光主动探测技术在防空反导作战中具有广阔的应用前景,然而飞机、导弹等高速目标的气动绕流场会对探测光束产生严重的畸变效应,针对探测激光在高速目标"猫眼"镜头传输和双重气动流场传输这一复杂物理过程,开展了对光束的畸变传输计算方法研究。分别采用Collins公式和角谱衍射理论对入射和反射过程进行物理光学传输计算;依据光在随机介质中的传输理论对气动流场的湍流特性进行了估计,求得了脉动光畸变光程差(OPD)均方根(RMS)值和远场Strehl比;以半球加圆柱这一典型转台模型为例对计算流体力学和探测光束的畸变传输进行了计算。 展开更多
关键词 遥感 气动光学 物理光学 “猫眼”效应 畸变传输 湍流特性
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“猫眼”效应在激光侦听中的应用研究 被引量:1
12
作者 刘玉华 李广林 《电子设计工程》 2012年第19期129-131,共3页
光电设备或光学瞄准设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性,该特性被称为"猫眼"效应。"猫眼"效应具有2个特点:1)能使反射光线沿入射光的方向返回;2)可以获得高质量的反射光。因此,"猫眼"效应能够... 光电设备或光学瞄准设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性,该特性被称为"猫眼"效应。"猫眼"效应具有2个特点:1)能使反射光线沿入射光的方向返回;2)可以获得高质量的反射光。因此,"猫眼"效应能够很好的解决激光侦听中高质量信号光的获取问题。本文从理论上分析了"猫眼"效应的产生机理,论述了基于"猫眼"效应的激光侦听技术原理,并对"猫眼"效应应用中的一些问题做了讨论。 展开更多
关键词 激光侦听 “猫眼”效应 声探测 发散角 反射特性
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“猫眼”效应在激光干扰效果实时评估中的应用 被引量:1
13
作者 陈琳 何衡湘 +1 位作者 万勇 邓洪峰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期633-638,共6页
为了对非合作条件下激光干扰效果进行实时评估,根据“猫眼”效应形成原理,提出一种利用猫眼回波强度来评估激光干扰效果的新方法。分析了激光入射角、激光发射功率与距离对“猫眼”回波功率的影响,研究并实验验证了“猫眼”回波功率与... 为了对非合作条件下激光干扰效果进行实时评估,根据“猫眼”效应形成原理,提出一种利用猫眼回波强度来评估激光干扰效果的新方法。分析了激光入射角、激光发射功率与距离对“猫眼”回波功率的影响,研究并实验验证了“猫眼”回波功率与光电成像系统被激光干扰效果之间的关系。结果表明,“猫眼”回波功率受激光干扰距离和干扰激光入射角影响最大,当对抗反坦克导弹时,回波探测器离激光源的距离超过50m,回波功率和干扰持续时间显著下降,可见“猫眼”效应原理用于激光定向干扰效果实时评估是可行的。这一结论对激光定向干扰设备技术研究具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 激光技术 效能评估 “猫眼”效应 几何光学 回波功率
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离焦状态下“猫眼”效应的实验研究 被引量:1
14
作者 刘秉琦 周斌 +1 位作者 张瑜 武东生 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期18-19,共2页
"猫眼"目标回波功率是激光主动探测系统的重要指标,可用米评估光电装备"猫眼"效应的强弱,并为探测器的优化设汁提供参考。分别建立了正负离焦状态下"猫眼"目标回波功率数学模型,仿真分析了离焦量对"... "猫眼"目标回波功率是激光主动探测系统的重要指标,可用米评估光电装备"猫眼"效应的强弱,并为探测器的优化设汁提供参考。分别建立了正负离焦状态下"猫眼"目标回波功率数学模型,仿真分析了离焦量对"猫眼"目标回波功率的影响,利用搭建的激光主动探测系统及倒置的望远系统,实现了离焦状态下典型"猫眼"效应的实验。理论仿真结果与实验结果表明,激光在有限离焦下,"猫眼"目标回波功率将随离焦量的增大而显著下降,特别是负离焦状态的影响更加明显。这为进一步研究基于"猫眼"效应的激光主动探测适用条件及探讨"猫眼"目标隐身技术提供必要的实验依据。 展开更多
关键词 激光主动探测 回波功率 “猫眼”效应 离焦量
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光学系统的球差对激光主动侦察的影响
15
作者 豆贤安 孙晓泉 程玉宝 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期290-292,共3页
利用光学窗口"猫眼效应"进行的激光主动侦察易受光学镜头的像差的影响。通过建立球差光学系统"猫眼效应"的理论模型,并运用数值仿真计算的方法,分析了目标光学系统的球差与侦察激光的回波发散角、接收功率以及最大... 利用光学窗口"猫眼效应"进行的激光主动侦察易受光学镜头的像差的影响。通过建立球差光学系统"猫眼效应"的理论模型,并运用数值仿真计算的方法,分析了目标光学系统的球差与侦察激光的回波发散角、接收功率以及最大侦察距离等参数的关系。结果表明目标光学系统的球差会明显增大回波发散角、降低回波接收功率和减小最大侦察距离,对激光主动侦察造成不良的影响。 展开更多
关键词 激光主动侦察 “猫眼效应” 球差
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圆孔阵列对“猫眼”目标成像质量的影响分析
16
作者 刘秉琦 周斌 +3 位作者 胡文刚 武东生 张瑜 金阿立 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1-5,共5页
利用圆孔阵列光强调制作用可以有效减弱光学窗口的"猫眼"效应,同时也会对"猫眼"目标成像质量产生一定不利影响。考虑到利用调制传递函数(MTF)可对光电仪器成像质量进行综合评价,分别给出了测试望远系统和微光夜视系... 利用圆孔阵列光强调制作用可以有效减弱光学窗口的"猫眼"效应,同时也会对"猫眼"目标成像质量产生一定不利影响。考虑到利用调制传递函数(MTF)可对光电仪器成像质量进行综合评价,分别给出了测试望远系统和微光夜视系统MTF的数学模型,利用自行研制的光学仪器MTF数字化检测系统,实现了这两种典型"猫眼"目标MTF的数字化检测。结果表明,圆孔阵列在全空间频率上均使"猫眼"目标的MTF有所下降,且孔径较小、孔阵较密的圆孔阵列对"猫眼"目标MTF的影响较小,这为合理设计圆孔阵列结构以减小对"猫眼"目标成像质量的影响提供了可靠的实验数据。 展开更多
关键词 “猫眼”效应 目标隐身 MTF 圆孔阵列
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基于“猫眼”效应的激光侦察技术及其在军事上的应用 被引量:70
17
作者 赵勋杰 高稚允 张英远 《光学技术》 CAS CSCD 2003年第4期415-417,共3页
光电设备或光学观瞄设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性,该特性也被称为"猫眼"效应。从理论上分析了猫眼效应产生的机理,并将理论计算结果与实验结果进行了比较。论述了基于猫眼效应的激光侦察技术原理和该技术在军... 光电设备或光学观瞄设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性,该特性也被称为"猫眼"效应。从理论上分析了猫眼效应产生的机理,并将理论计算结果与实验结果进行了比较。论述了基于猫眼效应的激光侦察技术原理和该技术在军事上的应用。讨论了影响猫眼效应的因素,并用实验结果证明了理论分析得出的部分结论。 展开更多
关键词 激光侦察 猫眼效应 光电对抗 主动定位 军事技术 光电设备 光学观瞄设备
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激光辐照猫眼光学镜头时的反射特性机理研究 被引量:38
18
作者 赵延仲 孙华燕 +4 位作者 宋丰华 唐黎明 吴伟伟 张曦 郭惠超 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期2284-2294,共11页
运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导.通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析,并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的... 运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导.通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析,并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的光学镜头进行了猫眼效应的实验验证,从而得出了猫眼效应反射光特性与入射激光参数以及猫眼光学镜头的口径、焦距、离焦量等基本参数之间的关系.研究表明,猫眼效应反射光特性与猫眼光学镜头参数和入射激光参数密切相关,且当猫眼光学镜头位于近场和远场的情况有很大不同.根据入射光束的束腰位置与猫眼光学镜头之间的距离,选取合适的正离焦量可以在猫眼效应反射光原路返回处得到比非离焦时更高的峰值光强,这与传统的根据几何光学理论得出的非离焦时可以得到最高峰值光强的结论不同. 展开更多
关键词 猫眼光学镜头 猫眼效应 高斯光束 反射特性
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“猫眼”效应用于主动式激光侦察的适用条件分析 被引量:32
19
作者 蒋治国 谭吉春 +2 位作者 梁晶 曹丁象 张丽强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期549-551,共3页
阐述了用激光主动扫描法侦察远方(隐蔽的)观察、瞄准仪器的原理及实验技术。以红外物镜为例,运用矩阵光学追迹法对影响“猫眼”效应回波强度的因素作定性、定量分析。研究结果表明,回波强度受光学仪器内部反射面倾斜和离焦的影响较大,... 阐述了用激光主动扫描法侦察远方(隐蔽的)观察、瞄准仪器的原理及实验技术。以红外物镜为例,运用矩阵光学追迹法对影响“猫眼”效应回波强度的因素作定性、定量分析。研究结果表明,回波强度受光学仪器内部反射面倾斜和离焦的影响较大,扫描光束的入射角和物镜相对孔径等因素对回波强度也有一定影响。例如在主动扫描装置距被探测观瞄仪器约1000m、扫描光束的入射角为0.3 rad条件下,反射面离焦及倾斜使得侦察装置接收到的回波能量与发射脉冲能量之比由理想条件下的3.3%分别下降到0.03%和0.016%。 展开更多
关键词 激光探测技术 隐藏光学仪器 反射 “猫眼”效应 矩阵光学
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猫眼效应用于激光主动探测技术的研究现状与发展趋势 被引量:31
20
作者 赵延仲 孙华燕 +1 位作者 宋丰华 谷锁林 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2010年第10期38-47,共10页
基于猫眼效应的激光主动探测技术是应用于激光武器系统中的一项新型技术,其中最为关键的问题是如何准确描述被探测光学目标的猫眼效应反射特性。介绍了几种成功应用猫眼效应的车载、便携、舰载和机载激光武器系统,综述了一些有代表意义... 基于猫眼效应的激光主动探测技术是应用于激光武器系统中的一项新型技术,其中最为关键的问题是如何准确描述被探测光学目标的猫眼效应反射特性。介绍了几种成功应用猫眼效应的车载、便携、舰载和机载激光武器系统,综述了一些有代表意义的研究方法和结果。最后阐述了目前猫眼效应用于激光主动探测技术存在的主要问题,并指出当前的发展趋势:多体制探测、基于猫眼效应反射光的衍射干涉特性获取光学目标特征参数、基于猫眼系统对探测激光的调制作用建立闭合回路跟踪系统、随机大气对猫眼效应反射光的影响等。 展开更多
关键词 探测器 激光技术 激光主动探测 猫眼效应 反射特性
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