Page 41 - 数字化测绘技术与理论研究

第一章 无人机基础

激光雷达还可进行直接多普勒探测大气风场，绘制弹道风，这对于减小和修正风
对投弹的干扰意义重大。另外，利用机载激光雷达数据反演大气温度、湿度等重
要参数。
3. 机载激光雷达局限性和难点

激光雷达的主要局限性如下。第一，探测距离近，激光在大气中传输时，
能量受大气影响而衰减，激光雷达的作用距离在 20 千米以内；尤其在恶劣气候
条件下，比如浓雾、大雨和烟、尘，作用距离会大幅缩短，难以有效工作。大气
湍流也会不同程度上降低激光雷达的测量精度。第二，由于激光雷达的接收孔径

小，波束太窄，所以搜索空域也较小，快速搜索和粗捕获目标困难，应由其他设
备完成上述工作。因此机载激光雷达并不能完全取代传统雷达，多作为普通雷达
的补充。
对于激光雷达系统实现机载，还有一些需要进一步加强研究和改进的关键技

术，比如：第一，空间扫描体制和方式技术，激光雷达的空间扫描体制分为非扫
描和扫描体制，扫描体制下有机械扫描、电扫描和二元光学扫描等方式，采用扫
描体制的激光雷达工作时，对于实现不同的功能任务，需要研究相应的具体的技
术应用。非扫描体制采用多元传感器，使设备重量和体积更小，并且作用距离更

远，是机载的理想技术，但由于所需多元传感器不易获得，目前该项技术在国内
还难以迅速实现工程应用。第二，激光器的发展，目前多数使用的半导体激光器、
半导体泵浦的固体激光器和气体激光器各有优缺点，仍需进一步改进和发展。第
三，接收机设计，机载激光雷达的自身特点和工作环境决定接收单元的接收灵敏

度需求越来越高，同时要求高回波探测概率和低虚警率，这些都需要在设计环节
不断改进和研制新技术。
4. 机载激光雷达应用发展趋势
自 20 世纪 60 年代末激光器首次问世，激光雷达技术就一直是世界各国各界

争相掌握和发展的技术。目前，激光雷达仍在发展中，而机载激光雷达系统的应
用也正逐步实现实用化，另外一些激光雷达的应用正在研制探索中。与发达国家
相比，中国机载激光雷达技术的应用研究起步晚，发展程度还相对落后，为促进
机载激光雷达应用的快速发展，应对机载激光雷达的系统组成、数据和图像信息

处理进行更为深入的研究，积极探索激光雷达新体制，并不断向激光雷达的远程
化、多传感器集成化和多功能一体化方向发展。

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