| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 课题背景和意义 | 第13-15页 |
| 1.2 光子计数激光雷达发展现状和趋势 | 第15-26页 |
| 1.2.1 SIGMA光子计数激光雷达 | 第15-17页 |
| 1.2.2 LIST计划机载模拟器 | 第17-20页 |
| 1.2.3 ICESAT-2 机载模拟器 | 第20-24页 |
| 1.2.4 ATLAS光子计数激光雷达 | 第24-26页 |
| 1.2.5 光子计数激光雷达发展趋势 | 第26页 |
| 1.3 论文主要研究内容与章节安排 | 第26-28页 |
| 2 基于光纤光学的光子计数激光雷达系统设计与分析 | 第28-58页 |
| 2.1 光子计数激光雷达基础理论 | 第28-46页 |
| 2.1.1 单光子探测器概述 | 第29-36页 |
| 2.1.1.1 单光子探测器 | 第29-35页 |
| 2.1.1.2 探测器总结 | 第35-36页 |
| 2.1.2 光子计数激光雷达探测模型 | 第36-46页 |
| 2.1.2.1 激光雷达方程 | 第36-40页 |
| 2.1.2.2 光子探测系统模型 | 第40-46页 |
| 2.2 光子计数激光雷达系统总体设计方法 | 第46-48页 |
| 2.3 光子计数激光雷达系统参数设计与分析 | 第48-57页 |
| 2.3.1 工作模式 | 第48-51页 |
| 2.3.2 发射激光波长分析 | 第51-53页 |
| 2.3.3 接收口径与激光能量分析 | 第53-54页 |
| 2.3.4 系统噪声性能分析 | 第54-56页 |
| 2.3.5 系统测距精度分析 | 第56页 |
| 2.3.6 系统参数设计结果 | 第56-57页 |
| 2.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 3 多波束分束及激光压缩技术研究 | 第58-72页 |
| 3.1 研究意义 | 第58页 |
| 3.2 研究方法 | 第58-59页 |
| 3.3 多波束激光分束及激光压缩技术 | 第59-69页 |
| 3.3.1 多通道激光分束 | 第60-65页 |
| 3.3.2 多波束激光发射阵列 | 第65-67页 |
| 3.3.3 扩束光学系统 | 第67-69页 |
| 3.4 微弧度量级多波束激光压缩试验及分析 | 第69-71页 |
| 3.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 4 超窄带背景噪声抑制技术研究 | 第72-78页 |
| 4.1 概述 | 第72-73页 |
| 4.2 基于光纤耦合的薄膜超窄带滤光技术 | 第73-76页 |
| 4.2.1 超窄带薄膜滤光片技术 | 第74页 |
| 4.2.2 超窄带薄膜滤光片试验与分析 | 第74-76页 |
| 4.3 超窄带滤光模块性能测试与分析 | 第76-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 5 多波束激光收发配准误差研究 | 第78-84页 |
| 5.1 研究意义 | 第78页 |
| 5.2 多波束高精度收发配准误差研究 | 第78-83页 |
| 5.2.1 高精度收发配准方法 | 第78-80页 |
| 5.2.2 高精度收发配准试验研究及误差分析 | 第80-83页 |
| 5.3 本章小结 | 第83-84页 |
| 6 原理样机测试与外场试验 | 第84-130页 |
| 6.1 原理样机系统组成与实现 | 第84-102页 |
| 6.1.1 系统组成 | 第84-85页 |
| 6.1.2 激光发射分系统 | 第85-86页 |
| 6.1.3 激光接收探测分系统 | 第86-89页 |
| 6.1.3.1 接收光学系统 | 第86-87页 |
| 6.1.3.2 接收光纤阵列 | 第87页 |
| 6.1.3.3 多通道光纤耦合超窄带滤光模块 | 第87-88页 |
| 6.1.3.4 多通道光纤耦合单光子探测器模块阵列 | 第88-89页 |
| 6.1.4 时间测量及主控分系统 | 第89-93页 |
| 6.1.4.1 多通道集成化时间测量电路 | 第89-92页 |
| 6.1.4.2 主控电路 | 第92-93页 |
| 6.1.5 光子计数激光雷达信号提取算法 | 第93-100页 |
| 6.1.5.1 信号提取的算法设计 | 第94-97页 |
| 6.1.5.2 算法应用研究及分析 | 第97-100页 |
| 6.1.6 原理样机实现结果 | 第100-102页 |
| 6.2 原理样机测试 | 第102-109页 |
| 6.2.1 系统噪声测试 | 第103-105页 |
| 6.2.2 探测距离与探测概率试验 | 第105-108页 |
| 6.2.3 测距精度试验 | 第108-109页 |
| 6.3 外场飞行试验 | 第109-128页 |
| 6.3.1 试验目的 | 第109页 |
| 6.3.2 试验方案 | 第109-112页 |
| 6.3.2.1 系统构成 | 第109-110页 |
| 6.3.2.2 试验设备 | 第110-111页 |
| 6.3.2.3 试验区域 | 第111-112页 |
| 6.3.3 试验过程 | 第112-116页 |
| 6.3.3.1 设备安装与检校 | 第112-113页 |
| 6.3.3.2 飞行试验 | 第113-115页 |
| 6.3.3.3 地面验证数据获取 | 第115-116页 |
| 6.3.4 试验数据及分析 | 第116-128页 |
| 6.3.4.1 多波束数据情况 | 第116-118页 |
| 6.3.4.2 点云滤波 | 第118-120页 |
| 6.3.4.3 检校与点云解算 | 第120-125页 |
| 6.3.4.4 多波束数据精度评价 | 第125-128页 |
| 6.4 本章小结 | 第128-130页 |
| 7 总结与展望 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-137页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第137-138页 |