| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第19-36页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第19-20页 |
| 1.2 水下蓝绿激光探测技术国内外发展现状 | 第20-26页 |
| 1.2.1 海洋激光雷达技术 | 第20-22页 |
| 1.2.2 水下激光成像技术 | 第22-26页 |
| 1.3 相关理论与技术研究现状 | 第26-34页 |
| 1.3.1 水下激光传输特性研究进展 | 第26-28页 |
| 1.3.2 海水后向散射滤除技术研究进展 | 第28-31页 |
| 1.3.3 激光周向探测近炸引信技术研究进展 | 第31-34页 |
| 1.4 本文研究内容及行文安排 | 第34-36页 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 | 第34页 |
| 1.4.2 行文安排 | 第34-36页 |
| 2 水下脉冲蓝绿激光传输与回波特性研究 | 第36-61页 |
| 2.1 蓝绿激光在海水中的传输特性研究 | 第36-44页 |
| 2.1.1 海水成分与光学性质 | 第36-39页 |
| 2.1.2 海水对蓝绿激光的吸收 | 第39-40页 |
| 2.1.3 海水对蓝绿激光的散射 | 第40-44页 |
| 2.2 基于蒙特卡洛法的水中脉冲激光传输仿真模型 | 第44-49页 |
| 2.2.1 海水中光传输蒙特卡洛模拟概述 | 第44-45页 |
| 2.2.2 海水散射相函数 | 第45-46页 |
| 2.2.3 水中光子传输模型 | 第46-49页 |
| 2.3 基于目标表面BRDF的光子反射方向抽样 | 第49-53页 |
| 2.3.1 目标表面反射特性 | 第49-51页 |
| 2.3.2 光子反射方向抽样方法 | 第51-53页 |
| 2.3.3 光子入射方向简化 | 第53页 |
| 2.4 仿真结果分析 | 第53-58页 |
| 2.4.1 目标距离的影响 | 第55页 |
| 2.4.2 海水水质的影响 | 第55-56页 |
| 2.4.3 激光发散角的影响 | 第56-57页 |
| 2.4.4 接收视场的影响 | 第57页 |
| 2.4.5 目标倾斜角的影响 | 第57-58页 |
| 2.5 水下激光周向扫描探测系统总体方案与工作原理 | 第58-60页 |
| 2.5.1 探测系统总体方案 | 第58-59页 |
| 2.5.2 系统工作原理 | 第59-60页 |
| 2.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 3 水下非同轴激光扫描探测光路优化与设计 | 第61-78页 |
| 3.1 非同轴激光探测区域分布与系统探测性能分析 | 第61-68页 |
| 3.1.1 系统探测区域分布 | 第61-63页 |
| 3.1.2 目标回波与后向散射功率计算 | 第63-65页 |
| 3.1.3 系统信噪比模型 | 第65-66页 |
| 3.1.4 系统信噪比与光路参数的关系 | 第66-68页 |
| 3.2 系统光路参数优化 | 第68-70页 |
| 3.3 水池实验验证 | 第70-72页 |
| 3.3.1 实验装置设计 | 第70-71页 |
| 3.3.2 实验验证 | 第71-72页 |
| 3.4 多介质光学整流罩设计 | 第72-77页 |
| 3.4.1 光学整流罩对系统光路的影响 | 第72-75页 |
| 3.4.2 不同扫描倾角时光学整流罩设计 | 第75-77页 |
| 3.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 4 水下激光目标回波信号提取与脉冲测距精度研究 | 第78-97页 |
| 4.1 基于自适应滤波的目标信号提取技术 | 第78-82页 |
| 4.1.1 水中激光接收信号分析 | 第78-79页 |
| 4.1.2 后向散射自适应滤波原理 | 第79页 |
| 4.1.3 基于LMS的后向散射滤除算法 | 第79-82页 |
| 4.2 后向散射滤波效果分析 | 第82-85页 |
| 4.2.1 自适应滤波前后信号对比 | 第82-84页 |
| 4.2.2 自适应滤波稳定性分析 | 第84-85页 |
| 4.3 水下激光测距技术与精度分析 | 第85-96页 |
| 4.3.1 水下激光目标回波展宽与延时分析 | 第86-89页 |
| 4.3.2 回波时刻鉴别方法与目标距离计算 | 第89-91页 |
| 4.3.3 水下激光测距精度仿真分析 | 第91-96页 |
| 4.4 本章小结 | 第96-97页 |
| 5 目标方位角识别方法与系统捕获率研究 | 第97-112页 |
| 5.1 目标方位角检测技术研究 | 第97-102页 |
| 5.1.1 目标方位角检测理论模型 | 第97-99页 |
| 5.1.2 目标方位角检测方案设计 | 第99-101页 |
| 5.1.3 方位角检测误差分析 | 第101-102页 |
| 5.2 系统最低脉冲频率与扫描频率 | 第102-105页 |
| 5.2.1 弹目交会坐标系描述 | 第102-103页 |
| 5.2.2 扫描探测系统最低扫描频率和脉冲频率 | 第103-105页 |
| 5.3 水下小尺度运动目标捕获率数学模型 | 第105-110页 |
| 5.3.1 水下小尺度圆柱目标回波功率方程 | 第105-107页 |
| 5.3.2 系统捕获率模型 | 第107-108页 |
| 5.3.3 捕获率仿真结果分析 | 第108-110页 |
| 5.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 6 水下激光周向扫描探测系统原理样机设计及测试实验 | 第112-134页 |
| 6.1 原理样机总体设计 | 第112-113页 |
| 6.2 原理样机子系统设计 | 第113-121页 |
| 6.2.1 高功率脉冲蓝绿激光器 | 第113-114页 |
| 6.2.2 基于APD的微弱信号接收系统设计 | 第114-117页 |
| 6.2.3 发射接收同步扫描机构设计 | 第117-119页 |
| 6.2.4 方位角检测子系统设计与测试 | 第119-120页 |
| 6.2.5 样机控制系统设计 | 第120-121页 |
| 6.3 原理样机水池测试实验 | 第121-128页 |
| 6.3.1 水池实验环境和方法 | 第122-123页 |
| 6.3.2 目标回波测试与信号处理 | 第123-126页 |
| 6.3.3 目标距离与方位角测试结果分析 | 第126-128页 |
| 6.4 原理样机海水中测试实验 | 第128-132页 |
| 6.4.1 近海海水实验环境与实验方案设计 | 第128-129页 |
| 6.4.2 目标回波信号测试与处理 | 第129-130页 |
| 6.4.3 目标距离与方位角检测精度 | 第130页 |
| 6.4.4 原理样机海湾测试实验 | 第130-132页 |
| 6.5 本章小节 | 第132-134页 |
| 7 总结及展望 | 第134-137页 |
| 7.1 全文的工作总结 | 第134-135页 |
| 7.2 本文的创新点 | 第135页 |
| 7.3 后续工作展望 | 第135-137页 |
| 致谢 | 第137-138页 |
| 参考文献 | 第138-147页 |
| 附录 | 第147-148页 |