亚皮秒级激光回波半实物仿真系统关键技术研究

朱 敏 ，吴 楠 ，杨春玲 ，陈海燕 ，李 睿

（1.哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009）

0 引言

近年来，激光雷达由于在分辨率、抗干扰能力、隐蔽性及远距离探测能力等方面的优良性能，逐渐在各国军事界引起关注[1]，应用范围也得到了很大的扩展[2-5]。

在激光雷达成像制导的过程中，半实物仿真技术是快速获取高精度目标表面数据的重要途径。半实物仿真是指将真实物体通过激光雷达生成的真实图像与诱饵弹等模拟物体通过仿真系统生成的模拟图像经过分光镜形成一个完整的激光图像，为后续的制导过程提供基础。半实物仿真的方式可以降低人力物力的消耗，提高效率，加快成像制导系统的开发进程，做到快速完整地测试其性能。而生成模拟图像的部分即为本文重点研究的激光回波仿真系统。

美国AMCOM 和AMRDEC 是最早对激光回波仿真系统开发与设计相关技术进行研究的机构[6-8]。2002 年，CORNELL M C 等人在AMCOM 的帮助下，搭建了用于测试直接探测型雷达的回波模拟系统[9]。该系统可以模拟复杂目标及背景，且阵列中的每一路回波都具有较为真实的光学模型及参数，并以亚纳秒的精度传输。2004年，AMRDEC 完善了以上系统结构，开发出了激光回波仿真系统的模拟硬件装置[10]，实现了对由回波构成的三维图像成像精度达到0.075 m 的模拟，其最大测试距离远超5 000 m。北京理工大学的徐锐等人在2016 年参照国外相关系统，搭建了一套激光回波仿真系统[11-12]，该系统成像分辨率达到1.04 m，即时间精度为6.94 ns，成像帧频为300 Hz，成像阵列规模小，传输速率及精度低。……