Основы импульсной лазерной локации (2-е издание)

Основы импульсной лазерной локации (2-е издание)
Под редакцией В.Н. Рождествина
  • Год:
    2010
  • Тип издания:
    Учебное пособие
  • Объем:
    576 стр. / 46.8 п.л
  • Формат:
    70x100/16
  • ISBN:
    978-5-7038-3436-7
  • Читать Online

Серия: Электроника

Ключевые слова: высотомеры, затенения, лазерные пучки, локационные сигналы, локация, математическое моделирование, оптические свойства атмосферы, оптические системы, отражающие свойства, помехи, светоотражатели, светорассеяние, флуктуации

Изложены физические основы импульсной лазерной локации. Приведены сведения об оптических свойствах земной атмосферы, отражающих свойствах земной и морской поверхностей и объектов локации. Описаны эффекты, возникающие при распространении лазерных пучков в атмосфере. Рассмотрены методы расчета лазерных сигналов на трассе с отражением от неровной земной и взволнованной морской поверхностей, от светоотражателей и от объектов сложной формы. Описаны помехи в системах лазерной локации. Изложены теоретические основы приема лазерных сигналов. Приведены примеры лазерных локационных систем различного назначения и описаны их основные элементы.

Второе издание (1-е - 2006 г.) дополнено материалом по современным лазерным локационным системам различного назначения.

Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, который читают авторы в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Для студентов технических вузов, обучающихся по направлению "Оптотехника", а также для научных работников и инженеров приборостроительного профиля.

ОГЛАВЛЕНИЕ
I. Элементы теории светорассеяния
1. Элементы локационной схемы
1.1. Обобщенная схема локации
1.2. Структурная схема лазерного локатора
1.3. Модели лазерного источника и приемной оптической системы
2. Оптические свойства земной атмосферы
2.1. Атмосфера Земли
2.2. Общая характеристика влияния земной атмосферы на распространение лазерного излучения
2.3. Селективное поглощение излучения атмосферными газами
2.4. Оптические характеристики аэрозольной атмосферы
2.5. Оптические характеристики турбулентной атмосферы
2.6. Оптическая рефракция в земной атмосфере
2.7. Молекулярное (рэлеевское) рассеяние в земной атмосфере
3. Отражающие свойства земной и морской поверхностей и объектов локации
3.1. Земная поверхность
3.2. Морская поверхность
3.3. Светоотражатели
3.4. Объекты сложной формы
4. Распространение лазерных пучков в земной атмосфере
4.1. Распространение лазерных пучков в атмосфере, содержащей поглощающие газы
4.2. Распространение лазерных пучков в аэрозольной атмосфере
4.3. Распространение лазерных пучков в турбулентной атмосфере
4.4. Распространение лазерных пучков в атмосфере с молекулярным рассеянием

II. Теоретические основы расчета импульсных лазерных локационных сигналов
5. Уравнение лазерной локации
5.1. Расчет световых полей на трассе с отражением в аэрозольной атмосфере
5.2. Расчет световых полей на трассе с отражением в турбулентной атмосфере
6. Мощность лазерного локационного сигнала от неровной земной поверхности
6.1. Интегральное выражение для мощности принимаемого лазерного сигнала при импульсной локации неровной земной поверхности
6.2. Временная структура лазерного локационного сигнала от плоской земной поверхности при локации вертикально вниз
6.3. Временная структура лазерного локационного сигнала от неровной земной поверхности при локации вертикально вниз
6.4. Временная структура лазерного локационного сигнала от неровной земной поверхности при наклонной локации. Слабые затенения
6.5. Временная структура лазерного локационного сигнала от неровной земной поверхности при наклонной локации. Сильные затенения
7. Энергетические и временные характеристики лазерного локационного сигнала от взволнованной морской поверхности
7.1. Интегральное выражение для мощности принимаемого лазерного сигнала при импульсной локации взволнованной морской поверхности
7.2. Временная структура лазерного локационного сигнала от взволнованной морской поверхности при локации вертикально вниз
7.3. Временная структура лазерного локационного сигнала от взволнованной морской поверхности при наклонной локации. Слабые затенения
7.4. Временная структура лазерного локационного сигнала от взволнованной морской поверхности при наклонной локации. Сильные затенения
8. Мощность лазерного локационного сигнала от светоотражателей
8.1. Интегральное выражение для мощности принимаемого лазерного локационного сигнала от ламбертовского светоотражателя
8.2. Временная структура лазерного локационного сигнала от ламбертовского светоотражателя
8.3. Интегральное выражение для мощности принимаемого лазерного локационного сигнала от зеркального и уголкового светоотражателей
8.4. Временная структура лазерного локационного сигнала от зеркального и идеального уголкового светоотражателей
8.5. Мощность принимаемого лазерного локационного сигнала от реального уголкового светоотражателя
9. Методы математического моделирования входных сигналов систем лазерной локации
9.1. Метод математического моделирования в проектировании систем лазерной локации
9.2. Математическое моделирование лазерного локационного сигнала от объектов сложной формы и земных ландшафтов со сложным рельефом
9.3. Формирование моделей входных сигналов для исследования лазерных локационных систем

III. Помехи в системах лазерной локации
10. Помехи в системах лазерной локации, вызванные отражением лазерного импульса от толщи среды и от земной поверхности
10.1. Помеха обратного рассеяния
10.2. Помеха, вызванная переотражением от подстилающей поверхности излучения, рассеянного атмосферой
11. Фоновая помеха в системах лазерной локации
11.1. Источники фонового излучения
11.2. Фоновая помеха в видимой области спектра
11.3. Фоновая помеха в инфракрасной области спектра
12. Флуктуационные характеристики локационного лазерного сигнала
12.1. Флуктуации центра тяжести изображения
12.2. Флуктуации интенсивности локационного лазерного сигнала
12.3. Флуктуации времени прихода локационного сигнала

IV. Теоретические основы приема импульсных лазерных сигналов
13. Прием сигналов в импульсных системах лазерной локации
13.1. Структурные схемы лазерных локационных систем
13.2. Особенности приема сигналов в оптическом диапазоне
13.3. Статистические характеристики сигнала, шума и их смеси на выходе фотодетектора
14. Обнаружение и измерение параметров сигнала в импульсных системах лазерной локации
14.1. Обнаружение сигнала
14.2. Измерение параметров сигнала
14.3. Измерение дальности
14.4. Измерение угловых координат

V. Системы импульсной лазерной локации и их элементная база
15. Элементы лазерных локационных систем
15.1. Источники излучения в системах лазерной локации
15.2. Приемники излучения в системах лазерной локации
15.3. Оптические системы лазерных локационных систем
15.4. Сканирующие устройства
16. Лазерные локационные системы слежения, наведения, дальнометрии, высотометрии и высокоточных геофизических измерений
16.1. Лазерные импульсные высотомеры
16.2. Лазерный импульсный высотомер MOLA для высокоточной топографической съемки поверхности Марса
16.3. Лазерный высотомер LOLA для топографической съемки поверхности Луны
16.4. Лазерный высотомер MLA для высокоточной топографической съемки поверхности Меркурия
16.5. Лазерные импульсные высотомеры различного назначения
16.6. Лазерная дальнометрическая система для высокоточных геофизических измерений
16.7. Российский космический лазерный локатор "Балкан"
16.8. Лазерные системы слежения за спутниками
16.9. Лазерная локационная система для автоматического сопровождения и определения координат целей
16.10. Лазерная локационная система для стыковки космических аппаратов
16.11. Многоцелевая лазерная локационная система для космических аппаратов
16.12. Лазерные импульсные дальномеры для военных целей
16.13. Лазерные импульсные дальномеры различного назначения
16.14. Лазерная система для локации Луны

Приложения
П.1. Визуальное определение метеорологической дальности видимости
П.2. Таблицы значений восходящей и нисходящей излучения

Авторы работы: Козинцев В.И., Белов Михаил Леонидович, Орлов В.М., Городничев Виктор Александрович, Стрелков Б.В.