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    在国外,作为激光技术中最为成熟和最早应用的一种技术,激光测距经历了由低级到高级,由简单到复杂的过程。随着人们对于激光测距了解愈加的深入,激光回波的信号特征和光电探测器的噪声特性的研究等成为了现有报道的文献的主要集中点,而关于激光测距统计特性的研究的相关文献是比较少的,特别是关于激光雷达的错测和漏测特性尤为少见。在这为数不多的文献中,大部分的研究集中于测距误差当中的系统误差,而对于例如噪声干扰等随机因素所引起的随机误差的研究,更是少之又少。67129

    Sandor Der在使用PIN探测器和雪崩二极管时,通过数值计算分析了大气湍流等因素所引入的回波畸变所导致的测距误差问题。他指出雷达测距误差是一个距离的函数,随着距离的增加而增加,且在保证信号回波功率不变的情况下,随着接受孔径的 

    不断变小,引起的测距误差将会不断变大,但是他的工作还不够完善,鉴于仅考虑到传感器参数的一组固定值,无法反应测距误差对系统参数和工作环境的依赖特性[9]。

    Steven Johnson从全局误差和局部误差的角度上讨论了测距误差问题,将全局误差和局部误差分别表示为了信号被噪声掩盖时和激光回波峰值超过噪声等效辐照度时的测距误差,并给出了测距误差和距离估计的概率密度函数的解析公式[4]。论文网

    Amann M.C.通过研究认为,噪声引起的时间抖动和信号幅度引起的时间游走等因素,是影响激光测距的精度和密集度的主要原因,其中,时间抖动决定了激光测距的测量精度,抖动的大小是与噪声的等效均方根功率成正比的。可是,他更多地表面化地介绍了测距散布的情况,而没有对激光测距离散分布统计特性进行深入的研究[8]。

    Ove Steinvall首次将洛伦兹分布作为时间波形的模型引用,使之与激光器的实际输出波形更为吻合,同时还对另外一个测距特性,即横向分辨率,做了一部分工作,在不同信噪比的情况下,对于叠放于平面上的圆柱体,他讨论了高斯波形所能分辨的圆柱体的最小高度,从而验证了信噪比对分辨率的影响,但在他的工作中,实验结果的总结和仿真居多,缺乏理论公式的推导[12]。

    在Ove Steinvall的工作基础上,Christina G.进行了更为深刻的研究,由理论推导得到了不同入射角度和目标形状的脉冲响应函数,讨论了在目标形状和信噪比不同的情况下激光雷达的探测表现,结果表明,探测误差服从正态分布,并且是信噪比的函数[10]。

    在激光测距的研究方面,国内与国外存在着较大的差距,因为国内的研究起步较晚,而且起点不高,所以较多的集中于减小量化误差的各种内插技术等,在测距特性上也是远远落后与国外,至今,关于测距散布规律的研讨,还没有到达很深入的地步和层次[13]。

    综上所述,对于激光测距统计特性,国内外相关机构都有接触,但是仍未完全的掌握测距散布的分布规律,便难以为激光雷达系统的参数优化和目标识别技术提供强有力的支持,因此,深入研究激光测距统计特性是非常有必要,也非常有意义。

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