[發明專利]一種基于相干激光雷達的靜態隱身目標揭示方法

有效

• 申請號: 202010860217.5
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111736161B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 胡以華;謝衛;徐世龍;董驍;趙楠翔;楊星;石亮;董光焰;夏海云;裘家偉;王沖
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01S17/02
• 分類號: G01S17/02;G01S17/04;G01S17/89;G01S7/481
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德

1.一種基于相干激光雷達的靜態隱身目標揭示方法，所述目標揭示方法利用相干激光對地面擴展目標中靜態目標進行相位特征提取，并通過對相位信息的處理分析對隱身目標進行揭示；其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一：使用預定的初始發散角度的相干激光照射目標區域，接收激光回波；其包括以下子步驟

步驟1.1、利用激光光源產生窄線寬激光，經過分束器形成信號光和本振光兩路；

步驟1.2、信號光經過光學放大器進入收發同軸光學系統對目標區域進行照射，并接收目標區域回波；

步驟二：對所照射區域地面擴展目標的激光回波進行回波相位特征提取；所述的提取步驟包括以下子步驟：

步驟2.1、對所接收的激光回波進行單元探測并進行回波相位檢測，獲得目標與參考鏡回波的一組相位差值；

步驟2.2、連續調整光學系統參數，使激光發散角連續變化，角度間隔遞增；

步驟2.3、同時持續進行相位檢測，記錄不同發散角條件下所檢測得到的回波相位差值，以所述的回波相位差值序列作為相位變量；

步驟2.4、對所述的相位變量進行統計特征分析，計算其均值、方差、高階矩；

步驟2.5、對計算得到的統計特征進行判別，若為統計方差大于閾值則判別回波為純背景回波，若小于閾值則判別為目前所照射區域存在隱身目標；

步驟三：對所照射區域地面擴展目標進行相干激光全息圖像提取，其包括以下子步驟：

步驟3.1、將回波經過透鏡變換與本振光在CCD表面進行外差干涉形成全息圖像

步驟3.2、利用CCD探測全息圖像并記錄探測結果，對所獲取的目標區域全息圖像進行圖像處理與圖像特征分析，計算信息熵、均值、方差，將統計特征值輸入目標鑒別模塊；

步驟3.3、目標鑒別模塊通過對輸入的圖像特征，判別目前所照射區域是否存在隱身目標。

2.如權利要求1所述的靜態隱身目標揭示方法，其特征在于：靜態目標指地面靜止目標。

3.如權利要求2所述的靜態隱身目標揭示方法，其特征在于：當單脈沖進行目標探測時相脈沖時間內探測系統與目標之間相對靜止，則判定目標為靜態目標。

4.如權利要求1所述的靜態隱身目標揭示方法，其特征在于：所述的步驟二還包括：利用相干激光變發散角發射，利用單元探測器接收不同發散角回波并進行相位統計，使用統計結果進行隱身目標揭示；

所述的步驟三還包括：利用相干激光對目標區域進行全息成像，利用全息圖像進行相位統計，利用統計結果進行隱身目標揭示；

所述的步驟二或步驟三兩種識別方式能夠分別執行或同時執行來完成所述的靜態隱身目標的揭示。

5.如權利要求1所述的靜態隱身目標揭示方法，其特征在于：步驟1.1還包括：

步驟1.11、信號光經過光學放大器進入發散角可調的收發同軸光學系統向自由空間輻射，在信號光路徑上設置一個距離已知的參考鏡，當利用信號光對目標區域進行照射時，進入光學系統視場的激光回波就包含目標區域物體以及參考鏡的兩個激光回波脈沖。

6.權利要求1所述的靜態隱身目標揭示方法，其特征在于：步驟2.1還包括：

步驟2.11、本振光經過聲光移頻器后與回波信號光進入2*2的光纖耦合器進行混頻；

步驟2.12、光纖耦合器輸出的兩路光信號經過平衡探測器提高信噪比后，進入模數轉換數據采集系統；

步驟2.13、所采集的數字信號經過數字濾波，傅里葉變換的數字處理提取回波信號中參考鏡回波以及目標區域回波的一組相位值，并求得其相位差值。