研究目的
研究光学频率步进啁啾调制相干激光雷达技术在航天器着陆场景中实现高精度测距与测速的应用。
研究成果
调频连续波相干多普勒激光雷达具有高精度、大动态范围的特点，可精确测量每秒几厘米至数百米的速度范围。该激光雷达能准确区分正负极性速度，因此可用于航天器安全着陆、自主导航等领域。
研究不足
实验测得的误差小于5%，其中本振激光器的相对强度噪声（RIN）是影响结果稳定性的最大因素。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用全光纤结构激光雷达，运用光学频率阶梯啁啾调制技术。包含用于驱动电流与激光频率关系的半导体种子激光器理论模型，并计算调制波形。
2：样本选择与数据来源：
使用旋转飞轮搭建实验平台以测试相干多普勒激光雷达（CDL）性能。
3：实验设备与材料清单：
包括用于加载波形的任意波形发生器（AWG）、分布反馈半导体（DBF）激光器、掺铒光纤放大器（EDFA）以及高速数据采集处理单元。
4：实验流程与操作步骤：
信号光束与参考光束在探测器光电阴极表面混频。输出信号经放大、低通滤波预处理后，由AD转换器转为数字信号，并通过快速傅里叶变换（FFT）处理。
5：数据分析方法：
该算法可同步获取距离与速度信息，分析目标运动引起的多普勒效应并补偿多普勒效应导致的距离徙动误差。
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arbitrary waveform generator
AWG
Loading the waveform for optical stepped chirp modulated pulse train
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distributed feedback semiconductor laser
DBF
Seed source laser modulated by frequency
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erbium-doped fiber amplifier
EDFA
Amplifying the seed source laser modulated by frequency
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high-speed data acquisition and processing unit
Processing the amplified and pre-processed signal from the detector
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