单光子模式激光测高探测概率模型与精度分析

发布时间：2017-08-07 20:04

  本文关键词：单光子模式激光测高探测概率模型与精度分析

  更多相关文章： 遥感 激光测距 测距精度 蒙特卡罗方法 单光子 泊松分布

【摘要】：单光子模式激光测高仪具有灵敏度高、重复频率高、重量轻、体积小等诸多优势,其代表着新一代天基激光雷达的未来发展趋势。对常见的高斯回波波形,基于激光雷达方程、单光子探测器统计特性,建立了单光子回波探测概率模型,基于该模型进一步推导了测距误差的量化关系式,并利用蒙特卡罗方法对所建模型进行了仿真验证。理论分析和仿真计算表明:回波脉宽越窄,测距的系统误差和随机误差越小;回波强度越大,测距的随机误差减小,但系统误差增大。以均方根脉宽为1.5ns的高斯回波为例,忽略噪声影响,当平均信号光子数为1时,单次测距系统误差约6cm,随机误差约22cm。
【作者单位】： 武汉大学光电子信息学院;
【关键词】： 遥感 激光测距 测距精度 蒙特卡罗方法 单光子 泊松分布
【基金】：国家自然科学基金(41506210,11574240) 测绘公益性行业科研专项经费资助项目(201512016,201512034) 海岛(礁)测绘技术国家测绘局重点实验室资助项目(2014A01) 中央高校基本科研业务费专项资金(2015212020201)
【分类号】：TN958.98
【正文快照】： 单光子模式激光测高采用工作在盖革模式下的雪崩光电二极管(GM-APD)、光电倍增管(PMT)等单光子探测器作为接收器件,其灵敏度与传统激光测高相比要高2~3个数量级,从而更易实现微脉冲、高重复频率、多波束的直接三维成像,具有很大的技术优势和发展前景,美国宇航局(NASA)未来十年

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本文编号：636441