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基于尾流激光雷达的能量对消式大动态接收技术: 2012年; 水下尾流激光雷达在近场就已开始与水体发生了激光的多次散射,很容易导致接收系统因动态范围不够而饱和,其反向恢复时间一般长达10~2ns级,影响远场信号接收.本文针对此问题分析了激光水体后向光散射强度衰减规律,自主研发了一种能量对消式水下激光雷达前端接收系统.该系统通过在近场强信号尖峰上叠加一个高速反向瞬态对消电流抑制接收系统饱和,之后将两信号融合,还原真实回波信号波形.分析了技术难点并给出了解决方案,讨论了瞬态对消电流的生成时刻对强度的影响规律.经实测与分析,该系统对消电流脉宽为5 ns,幅度控制步进为122 nA,幅度调节范围为135—360μA,成功实现了对近场强散射的抑制.该系统完全可以满足尾流激光雷达大动态探测的需要.; 梁善勇王江安张峰石晟玮马治国刘涛王雨虹; 关键词：激光雷达气泡动态范围

基于多重散射强度和偏振特征的舰船尾流气泡激光探测方法被引量：12: 2013年; 研究多重散射效应对舰船尾流气泡群光散射强度和偏振特征的影响是舰船光尾流探测以及新型光自导鱼雷研究的基础.基于矢量Monte Carlo方法建立了舰船尾流气泡群激光后向探测仿真模型,重点研究了尾流气泡群的多重散射机理,分析了多重散射效应、尾流气泡群密度对回波信号强度和偏振特征的影响规律.基于粒子碰撞重要性抽样的基本思想,在传统能量接收方法的基础上,提出了回波光子偏振贡献接收方法和回波信号偏振信息统计方法,解决了小视场系统光子返回概率低无法形成回波能量的难题.构建了模拟尾流气泡群激光散射强度和偏振探测实验平台,从实验的角度验证了模拟结果的准确性.实验和模拟结果的一致性表明,利用回波强度、偏振信息可表征气泡群距离、密度信息,从而可对舰船尾流特别是低密度尾流进行高精度的探测和辨识.; 梁善勇王江安宗思光吴荣华马治国王晓宇王乐东; 关键词：MONTE 偏振多重散射气泡

基于舰船尾流激光雷达的Monte Carlo模型及方差消减方法研究被引量：5: 2013年; 对舰船尾流激光散射机理及探测过程的数值模拟是研究舰船尾流激光探测与制导的重要基础.首先分析了Monte Carlo方法引入到尾流激光雷达数值模拟领域研究的可行性.结合自行研制的尾流激光雷达实际参数,建立了尾流激光探测的Monte Carlo数值仿真模型.通过对仿真结果进行统计,深入剖析了仿真结果方差大及光子利用率低等问题的成因.为解决该问题,基于有偏采样理论和分裂-轮盘赌基本原理提出了接收光学视场内光子强行碰撞方法和以光子自由程总长度为准则的光子分裂方法,并进行了两方法的融合.仿真与实验结果的对比分析表明,提出的模型仿真结果与实验数据符合较好,验证了模型的正确性;提出的接收光学视场内光子强行碰撞方法和光子分裂方法能有效减小方差并提高光子利用率;解决了Monte Carlo方法引入到尾流激光雷达模拟过程中的适用性问题.; 梁善勇王江安张峰吴荣华宗思光王雨虹王乐东; 关键词：MONTE 激光雷达气泡

水下多粒子场激光偏振特性研究被引量：2: 2014年; 水中粒子偏振效应的变化对激光水下探测领域的研究具有重要意义。针对不同粒子多次散射对后向散射光强以及偏振度的影响规律问题,基于激光偏振特性理论,通过实验测量的方法,对比分析了线偏振激光入射不同气泡大小和不同气泡数密度形成的气泡幕、不同气泡幕所在距离、洁净水与混浊水、不同入射角度情况下回波信号在强度和偏振度特性上的差异性,验证了水下激光偏振特性变化用于激光水下探测领域的可行性。; 周宁王江安梁善勇张征一张延彬; 关键词：线偏振光光强偏振度

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中国人民解放军总装备部预研基金(9140A26030110JB11)