[美国激光学会ICALEO? 2016：第35届国际激光与电光应用大会 - 美国加利福尼亚州圣地亚哥（2016年10月16-20日）] 国际激光与电光应用大会 - 用于空间应用的速度和距离测量的光学频率阶梯啁啾调制相干激光雷达

摘要： 登陆火星或其他行星的航天器通常需要测量自身与着陆面之间的相对速度和距离。该测量要求具有高精度和高可靠性。本文提出一种用于测距和测速的光学频率步进啁啾调制脉冲序列相干激光雷达技术。该研究提出全光纤结构激光雷达，具有体积小、效率高、功耗低和性能稳定的优势。本文阐述了光学频率步进啁啾调制技术，给出半导体种子激光器驱动电流与激光频率的理论模型，并计算调制波形。采用任意波形发生器加载该波形获得光学步进啁啾调制脉冲序列。本文推导了该雷达的模糊函数，该函数为分析其特性提供了有力工具，并揭示出该雷达的高效时宽带宽积这一突出特性——该特性可带来高测距精度与速度精度。所采用的信号处理方法具有先进性，其算法能同步获取距离和速度信息。本文分析了目标运动产生的多普勒效应，并通过特殊算法补偿多普勒效应导致的距离徙动误差。