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激光雷达技术（上、下册）

作译者：戴永江

出版时间：2010-11 千字数：1108 版次：01-01 页数：1016

开本：16(170*235) 装帧： I S B N ：9787121120824

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激光雷达技术(上册)

第1章概论
1.1引言
1.2发展简史
1.2.1理论基础和工程实践准备阶段
1.2.2激光雷达的兴起和发展
1.2.3激光雷达的发展趋势
1.3激光雷达的特点
1.3.1一般特点
1.3.2新世纪激光雷达发展的特点
1.4激光雷达的分类
1.5激光雷达的应用
1.5.1在国防建设中的应用
1.5.2在国民经济和日常生活中的应用
1.6激光雷达系统工程概念
参考文献
第2章激光雷达基本物理知识
2.1基本物理概念
2.1.1波长和频率
2.1.2基本物理量
2.1.3光谱物理量
2.1.4光子物理量
2.1.5光学量
2.1.6辐射和物质相互作用的基本物理量
2.2基本物理定律
2.2.1理想黑体与基尔霍夫定律
2.2.2朗伯余弦定律
2.2.3斯蒂芬玻耳兹曼定律
2.2.4维恩位移定律
2.2.5瑞利金斯定律
2.2.6普朗克辐射定律
2.2.7爱因斯坦辐射公式和系数
2.3定律推论
2.3.1辐射源的光谱效率和工程最佳值
2.3.2对比度
2.3.3空间频谱特性
2.4实际辐射体
2.4.1辐射功率特性
2.4.2影响发射率的因素
参考文献
第3章光度学和辐射度学基础
3.1基本概念
3.1.1立体角
3.1.2辐射度学量
3.1.3光度学量
3.1.4辐射度量和光度量的关系
3.2基本度量原理
3.2.1反平方定律
3.2.2叠加原理
3.2.3互易定理
3.2.4立体角投影定理
3.3辐射量的计算
3.3.1朗伯余弦体
3.3.2圆盘
3.3.3球面
3.3.4半球面
3.3.5点源
3.3.6小面源
3.3.7扩展源
3.3.8线状源
3.4黑体辐射的简易计算
3.4.1黑体辐射函数表
3.4.2黑体辐射计算的近似公式
3.4.3黑体辐射图表计算方法
参考文献
第4章光电测量技术
4.1光电测量基本概念和原理
4.1.1标准测量的重要性
4.1.2辐射度标准基本测量方法
4.1.3辐射度测量的标准辐射源
4.1.4辐射测量的基本问题
4.2光度学测量
4.2.1基本概念和重要性
4.2.2光照度标准
4.2.3光度导轨
4.2.4发光强度测量
4.2.5光通量测量
4.2.6亮度的测量
4.2.7单色仪
4.3光谱学测量
4.3.1光谱仪结构和原理
4.3.2傅里叶变换基本原理
4.3.3仪器特点
4.3.4用途
4.4色度学基本规律
4.4.1色度学与成像探测技术
4.4.2颜色测量
4.4.3人眼的颜色效应
4.4.4色调、饱和度和明度
4.4.5三原色原理
4.4.6色品图
4.4.7色温、照度与人体感受的舒适度
4.5色度学的测量
4.5.1色度学测量的作用与基本概念
4.5.2分光测色仪——红外分光光度计
4.5.3色度计
4.6光电测量技术
4.6.1基本概念
4.6.2基本特点
4.6.3测量的法律法规
4.6.4基本测量要素和原则
4.6.5测量误差
4.6.6测量结果的评价
4.6.7数据处理
4.6.8测量结果与定标
4.7激光参数测量
4.7.1激光的基本特性参数测量
4.7.2激光空域特性参数测量
4.7.3激光时域特性参数测量
4.7.4半导体激光器参数测量
4.8光电探测器参数测量
4.8.1光电探测器基本特性参数测量
4.8.2半导体光电探测器参数测量
4.9光探测和光通信参数测量
4.9.1辐射度和色度计量标准
4.9.2激光接收系统计量标准
4.9.3激光发射系统计量标准
4.9.4光电综合测量系统
4.9.5光学传递函数
4.10光电测量系统的性能
4.10.1测量系统静态特性
4.10.2测量系统动态特性
4.10.3现代光电测量技术的发展
参考文献
第5章激光雷达探测原理
5.1激光雷达基本概念
5.1.1激光雷达的基本组成及功能
5.1.2主要战术参数
5.1.3主要技术参数
5.2激光雷达作用距离方程
5.2.1标准形式
5.2.2特殊形式
5.3探测概率和虚警概率
5.3.1引言
5.3.2目标探测统计模型
5.3.3非相干激光雷达模型
5.3.4相干激光雷达模型
5.4激光雷达的性能参数
5.4.1基本概念
5.4.2背景噪声
5.4.3信噪比
5.4.4噪声因子
5.4.5等效噪声功率
5.5多路径效应和搜索视场
5.5.1多路径效应
5.5.2搜索视场
5.6激光雷达优化原理
5.6.1系统信噪比优化原理
5.6.2系统效率优化原理
参考文献
第6章激光雷达发射与接收技术
6.1发射和接收技术概述
6.2激光雷达发射系统
6.2.1激光发射系统的一般结构
6.2.2激光发射波形
6.2.3激光调制
6.2.4激光放大
6.2.5激光准直和扫描
6.3相干激光雷达发射机
6.3.1光栅选支技术
6.3.2稳频技术
6.3.3本振光功率控制技术
6.4激光雷达接收技术基本要求
6.4.1基本要求
6.4.2激光直接接收
6.4.3激光外差接收
6.4.4对探测器的基本要求
6.4.5对信号处理的基本要求
6.5激光雷达接收机
6.5.1脉冲接收
6.5.2连续波接收
6.5.3接收机解调
6.6相干激光雷达接收机
6.6.1混频定理与混频效率
6.6.2天线定理
6.6.3波前匹配
6.6.4偏振控制
6.7激光雷达的发射接收机设计原则
6.7.1体制的选择原则
6.7.2系统整机的主要参数
6.7.3相干激光雷达接收系统主要参数
6.7.4相干激光雷达接收系统计算基本公式
6.7.5接收机性能评估
参考文献
第7章激光雷达的辐射源
7.1标准黑体辐射源
7.1.1黑体辐射计算近似公式和图表计算方法
7.1.2辐射源的光谱效率和工程最佳值
7.1.3辐射对比度
7.1.4辐射体的功率特性
7.1.5影响辐射体发射率的因素
7.1.6实际黑体辐射源
7.1.7黑体辐射源的定标
7.1.8其他标准辐射源
7.2激光辐射源
7.2.1激光辐射基本原理
7.2.2激光的特点
7.2.3激光光束特性
7.2.4激光器参数的测试与定标
7.2.5气体激光器
7.2.6固体激光器
7.2.7激光二极管
7.2.8新型激光二极管
7.2.9二极管泵浦固体激光器
7.2.10光纤激光器
7.2.11激光辐射源单元模块集成组件
7.3阵列激光辐射源
7.3.1微透镜阵列和微光栅阵列
7.3.2阵列激光二极管
参考文献
第8章激光雷达的探测器
8.1探测器的分类和发展简史
8.1.1探测器的分类谱系
8.1.2发展简史
8.2特性参数
8.2.1响应率（响应度）
8.2.2信噪比
8.2.3探测率或归一化探测率（探测度）
8.2.4其他参数
8.2.5探测器的极限性能
8.3光子探测器
8.3.1光子探测器的物理效应
8.3.2内光电效应探测器
8.3.3光电二极管
8.3.4PIN型硅光电二极管
8.3.5雪崩光电二极管
8.3.6四象限光电二极管
8.3.7光电位置敏感器
8.3.8肖特基势垒二极管
8.3.9异质结光电二极管
8.3.10其他光子探测器
8.4光纤探测器
8.5固态阵列探测器
8.5.1阵列探测器的关键技术
8.5.2MOS结构
8.5.3微电子机械系统技术
8.5.4焦平面阵列技术
8.5.5电荷耦合器件
参考文献
第9章背景与目标光学特性
9.1研究对象与意义
9.2地球背景的光学特性
9.2.1激光雷达下视探测的背景
9.2.2激光雷达上视探测的背景
9.2.3地球大气系统的热辐射
9.2.4水面的辐射和反射
9.2.5地表特征物的辐射和反射
9.3目标光学特性
9.3.1概述
9.3.2基本概念
9.3.3各类目标的激光雷达截面
9.3.4有动力飞行器
9.3.5地面车辆
9.3.6水面舰艇
9.4生命体的红外辐射
参考文献
第10章激光的大气传输特性
10.1意义和主要研究内容
10.2大气的空间组成
10.2.1地球大气组成层次
10.2.2大气模式
10.2.3辐射的大气传输方程
10.2.4大气窗口
10.3大气辐射的物理现象
10.3.1大气对辐射和激光的反射
10.3.2大气对辐射和激光的折射
10.3.3大气对辐射和激光的衍射
10.3.4其他大气光学现象
10.4大气对辐射和激光的吸收
10.4.1大气吸收现象
10.4.2大气吸收的研究方法
10.5大气对激光的散射
10.5.1大气散射现象
10.5.2散射的物理模型
10.5.3确定大气散射系数的实用方法
10.5.4气溶胶粒子散射的衰减
10.5.5气溶胶与电磁辐射和光辐射的相互作用
10.5.6吸收和散射对大气衰减的联合效应
10.5.7LOWTRAN(LOWresolution TRANsmission)法
10.6大气湍流效应
10.6.1大气湍流效应简介
10.6.2湍流对大气的折射率影响
10.6.3强度闪烁
10.6.4光束扩展
10.6.5源像抖动
10.6.6光束漂移
10.6.7湍流的其他影响
10.7气象对激光传输的影响
参考文献

激光雷达技术（下册）
第11章搜索和跟踪
11.1概论
11.1.1地位和作用
11.1.2基本内容及特性
11.2搜索与跟踪系统特性
11.2.1基本作用距离方程
11.2.2系统的基本参数
11.2.3系统信噪比
11.3搜索与跟踪系统
11.3.1系统基本要求
11.3.2光机扫描装置
11.3.3温度传感器
11.3.4搜索与跟踪系统的结构
11.3.5搜索与跟踪系统设计
11.3.6遥感系统
11.4成像搜索与跟踪技术
11.4.1概述
11.4.2组成结构
11.4.3图像信号处理系统的基本要求
11.4.4成像搜索与跟踪系统设计
11.5多目标探测、识别与跟踪
参考文献
第12章建模与仿真
12.1基本概念
12.1.1基本概念和分类
12.1.2主要数学工具
12.2应用与发展前景
12.2.1系统工程分析的应用
12.2.2系统使用训练和培训中应用
12.2.3系统研发、设计和试制中应用
12.2.4计算机集成制造系统的应用
12.2.5发展方向和趋势   
12.3激光雷达建模与仿真
12.3.1激光雷达虚拟制造系统
12.3.2激光雷达应用背景的半实物仿真
12.3.3激光雷达目标光学特性的建模与仿真
12.3.4激光雷达系统光学收发天线的计算机辅助设计
12.3.5激光雷达系统功能的建模与仿真
参考文献
第13章激光雷达系统
13.1测距跟踪激光雷达
13.1.1基本原理
13.1.2基本性能参数
13.1.3脉冲测距激光雷达
13.1.4连续波测距激光雷达
13.1.5单脉冲跟踪激光雷达
13.1.6CO2相干测距跟踪激光雷达
13.1.7星载激光雷达
13.2测速激光雷达
13.2.1测速激光雷达的基本要求
13.2.2相干激光多普勒测速原理
13.2.3车/机载CO2相干激光多普勒雷达
13.2.4测风激光雷达
13.2.5尖峰效应测风激光雷达
13.2.6差动激光多普勒技术
13.2.7多通道微血管血液流动监测仪
13.3微脉冲激光雷达
13.3.1基本原理
13.3.2微脉冲激光雷达的技术关键
13.3.3微脉冲激光雷达结构与应用
参考文献
第14章成像激光雷达
14.1成像探测技术基本概念
14.1.1作用和地位
14.1.2成像探测基本框图和功能
14.1.3成像激光雷达分类
14.1.4应用
14.2成像激光雷达的结构
14.2.1图像采集传感器
14.2.2数字图像处理系统
14.3图像处理基础
14.3.1基本概念
14.3.2数学基础
14.3.3基本处理方法
14.4计算机图像处理
14.4.1图像的数字变换
14.4.2影响图像质量的基本因素
14.4.3伪彩色和假彩色增强显示
14.5相干成像激光雷达
14.5.1CO2相干成像激光雷达
14.5.2合成孔径激光成像雷达
14.5.3光控相控阵成像激光雷达
14.5.4焦平面凝视成像
14.5.5CCD成像系统简介
14.6紫外、双色探测和多光谱成像
14.6.1紫外探测
14.6.2多光谱成像
参考文献
第15章激光雷达系统设计
15.1激光雷达系统总体技术
15.1.1激光雷达系统总体的系统分析与综合
15.1.2激光雷达系统总体指标估算和精度
15.2系统可靠性
15.2.1系统可靠性的基本概念
15.2.2系统可靠性的基本参数
15.2.3系统可靠性模型
15.2.4系统的可靠性预计和指标分配
15.2.5系统的可靠性设计原则和评估
15.3系统环境适应性
15.3.1环境适应性的主要内容
15.3.2工作环境的适应性
15.3.3激光雷达系统可靠性与环境适应性
15.4系统可维护性
15.4.1系统可维护性基本概念
15.4.2系统可维护性的设计
15.4.3系统可维护性的内容
15.5系统总体试验和测试
15.5.1系统总体试验和测试主要内容
15.5.2系统总体试验和测试主要方法
15.5.3系统总体性能评估
15.6测距跟踪激光雷达系统设计
15.6.1武器系统的基本要求
15.6.2系统分析
15.6.3系统方案初步选择
15.6.4系统结构与参数
15.6.5测距系统性能分析
15.6.6跟踪随动系统
15.6.7总体结构设计
15.6.8测距跟踪激光雷达系统性能测试和性能评估
参考文献
第16章激光雷达的应用
16.1激光雷达在合作目标空间航天器交会对接中的应用
16.1.1背景和基本概念
16.1.2基本结构和特性
16.1.3建模与仿真
16.2激光雷达在反卫星天基精密跟瞄系统中的应用
16.2.1背景和概念
16.2.2基本结构与特性
16.3激光雷达在精确制导和综合火控系统中的应用
16.3.1背景和概念
16.3.2技术要求和特点
16.3.3综合火控激光雷达
16.4激光雷达在巡航导弹图像匹配制导中的应用
16.4.1背景和概念
16.4.2组成和原理
16.4.3防巡航导弹对地攻击球载成像激光雷达网络
16.5激光雷达在地形回避和防撞中的应用
16.5.1背景与概念
16.5.2LOTAWS系统结构与特性
16.6激光雷达在大气探测和环境监测中的应用
16.6.1物理模型
16.6.2全球大气化学国际合作计划
16.6.3差分吸收激光雷达
16.6.4测云激光雷达
16.7水下探测蓝绿激光雷达
16.7.1蓝/绿激光器
16.7.2激光在水中的传输特性
16.7.3对海探测激光雷达
参考文献
第17章自由空间激光通信系统
17.1引言
17.2自由空间激光通信的关键技术
17.2.1传输信道的影响
17.2.2通信链有效链长允许的功率余量
17.2.3精密跟踪和瞄准
17.3FSO系统数字化
17.3.1信息的基本概念
17.3.2信息的编码和调制
17.3.3信道容量和误码率 
17.4自由空间光通信主要元器件
17.4.1光源
17.4.2光探测器
17.4.3光中继器件和放大器
17.4.4光网络器件
17.5FSO系统设计
17.5.1点对点通信链路
17.5.2设计原理
17.5.3FSO系统的功率损耗预算
17.5.4最大衰减值
17.5.5最大通信链长计算
17.6多传感器数据融合
17.6.1引言
17.6.2基本概念和定义
17.6.3多传感器数据融合简介
17.6.4多传感器数据融合应用 
17.6.5发展趋势
参考文献
第18章激光雷达发展趋势
18.1激光雷达的光电对抗
18.1.1基本概念
18.1.2光电侦察
18.1.3光电干扰
18.1.4光电防御
18.1.5光电隐身及屏蔽
18.2激光雷达理论的发展
18.2.1经典电磁理论
18.2.2量子理论
18.2.3光电子基本量子效应
18.2.4光子晶体
18.2.5集成光学理论
18.2.6微系统理论
18.3激光雷达与信息化、微型化战争
18.3.1信息化指挥系统
18.3.2智能武器系统
18.4激光雷达产业化
18.4.1科学、技术和工程
18.4.2人类、环境和经济
18.4.3保障条件
参考文献
附录A术语
附录B基本物理量单位、符号及物理常数（MKSA制）

序

    雷达在第二次世界大战中得到迅速发展，为适应战争需要，交战各方研制出从米波到微波的各种雷达装备。战后美国麻省理工学院辐射实验室集合各方面的专家，总结二战期间的经验，于1950年前后出版了雷达丛书共28本，大幅度推动了雷达技术的发展。我刚参加工作时，就从这套书中得益不少。随着雷达技术的进步，28本书的内容已趋陈旧。20世纪后期，美国Skolnik编写了雷达手册，其版本和内容不断更新，在雷达界有着较大的影响，但它仍不及麻省理工学院辐射实验室众多专家撰写的28本书的内容详尽。
    我国的雷达事业，经过几代人40余年的努力，从无到有，从小到大，从弱到强，许多领域的技术已经进入了国际先进行列。总结这些成果，为我国今后的雷达事业发展做点贡献是我长期以来的一个心愿，在出版社的鼓励下，我和张光义院士倡导并担任主编，由中国电子科技集团公司负责组织编写了这套“雷达技术丛书”（以下简称“丛书”）。它是我国众多专家、学者长期从事雷达科研的经验总结，具有较好的系统性、新颖性和实用性。
    雷达技术发展之快，使得传统的雷达观念、体系结构不断更新，在20世纪50年代的接收、发射、天线、显示典型的分机基础上，又发展到现在的雷达数据处理和信号处理分系统。本“丛书”就是按此体系进行了分册。随着微电子技术的发展，数字化还在不断前移，天线收发已经并继续不断引入了数字处理内容，信号和数据处理的界限越来越模糊，雷达体系正从流程型向网络型转变，由于目前其技术都尚未成熟，本“丛书”只在现有的体系中把这些新的内容进行了分别叙述。
    “丛书”内容共分3个部分16分册：第一部分主要介绍雷达的目标特性和环境，第二部分介绍了雷达各组成部分的原理和设计，第三部分按典型应用雷达系统的分类对各雷达系统作了深入浅出的介绍。“丛书”各册著者不同，写作风格各异，但其内容的科学性和完整性是不容置疑的，通过对各分册结构和内容的审定，使各分册之间既具有较好的衔接性，又保持了各分册的独立性，读者可按需要读取其中一册或数册。希望此次出版的“丛书”能对从事雷达设计、制造的工程技术人员，雷达部队的干部、战士和高校电子工程专业及相关专业的师生有所帮助。
    “丛书”是从事雷达技术领域各项工作专家们集体智慧的结晶，是他们长期工作成果的总结与展示，专家们既要完成繁重的科研任务，又要在百忙中抽出时间保质保量地完成书稿，工作十分辛苦，在此，我谨代表“丛书”编委会向各分册作者和审稿专家表示深深的敬意！
    “丛书”的出版，得到了中国电子科技集团公司、电子科学研究院、南京电子技术研究所、华东电子工程研究所等各参与单位领导的大力支持，得到了电子工业出版社领导和参与编辑们的积极推动，得到了“丛书”编辑部各同志的热情帮助，借此机会，一并表示衷心的感谢！

                                                王小谟
                                            中国工程院院士 
                           中国电子科技集团公司科技委副主任
                                             2007年10月


                            前    言

    激光雷达技术涉及激光辐射的基本物理规律、光电测量、辐射的发射、传输、目标特性、检测、信息处理、显示和传输、系统整机工程（含建模及仿真、随动控制、电源及组网）和制造等环节。近年来，实行军民结合，寓军于民的发展策略，开拓了更广泛的应用领域和市场前景，发展成为国防和社会信息化建设的重要组成部分。
    60年来，我国的激光雷达和其他事业一样，取得了一定进展和可喜的成果。但是和世界先进水平仍有一定的差距，有些差距甚至相当大。我们还没有像美国麻省理工学院（MIT）的林肯实验室那样高水平的，能主导美国激光雷达等光电技术发展主流的研究中心；没有建立起落户在各个航天中心的激光雷达工程研制及应用的实验室体系、精密的测试和定标系统；没有形成完备的激光雷达相互配套、分工明确的产业链体系。更重要的是在观念、创新能力和掌握核心技术上的差距。要达到世界先进水平，就要求把握激光雷达的未来发展特点，必须勇于进行改革和创新。这些特点是：
    1.探测的对象已扩展到外层空间和宇宙、生命科学和分子及原子范围。基础理论、技术科学和工程融合的趋势日益明显。人类在大胆利用激光雷达探索宇宙空间、海洋和地球深部。
    2.激光雷达的发展使得在自由空间，对目标信息获取、传输和控制，受激辐射和自发辐射的辐射源的激光雷达，被动和主动接收式的激光雷达，军事和民用的激光雷达等四方面的内在联系越来越密切。
    3.人类所获得的目标信息75%来自图像，一幅图像给出的信息、遐想和知识就远远超过文字叙述的内容。想必读者看到本书提供的一些图像，便自有体会。三维图像信息获取和分析日益重要。图像信息内容不仅包括位置、速度、方位、姿态等，而且包括几何形状、表面特性、内部结构、运动和特征量的变化以及生命信息等。三维成像激光雷达逐渐成为发展的主流。
    4.激光雷达的信息获取多元化、精细化；信息处理和传输的数字化、多传感器的信息融合和网络化；信息控制的高速化、智能化；探测、通信和控制的一体化的特征日益明显。
    5.器件技术、单元技术和系统技术之间，硬件技术和软件技术之间互相渗透、互相结合日益密切，由以分立元件为主，发展为采用矩阵激光辐射源、微光学阵列器件、大规模凝视焦平面阵列探测器和高速微电子处理器相结合的激光雷达。
    6.纳米级微尺度的小型化研究、加工和应用成为可能，微机械、微电子和微光子加工工艺逐渐成为研制、生产和应用激光雷达的主流。激光雷达的“五化”——多功能化、微型化、集成化、网络化和智能化成为现实。
    7.激光雷达及相关技术的应用领域不仅以军用为主，而且在在线生产、医学和生命科学等领域得到越来越广泛的应用，产生的经济效益也是可观的。激光雷达作为光电雷达传感器重要组成的新兴战略性产业的特征日益明显。激光雷达不仅是卫国利器之一，也是国家发达致富、民族繁荣昌盛、人民幸福安康的重要工具。
    8.采用节能、洁净的燃料电池供电的数字化激光雷达等传感器已成为传感器网络和信息网络的关键技术和信息社会的“发动机”、“助推器”，拉动了微电子、微光子、光电子材料和器件、新型功能及其他相关材料和绿色智能激光雷达等传感器制造产业的发展。
    世界正在经历一场罕见的金融危机，它同时又孕育着新的科技革命。在科技创新方面抢占经济科技制高点，就能掌握发展的主动权，进入密集创新和产业振兴时代，实现跨越式发展。既不能总跟踪模仿别人，也不能单纯守业，坐等技术转移，必须依靠自己的力量，特别重视基础研究和战略高技术研究，拿出原创成果。
    因此，本书的内容和观点，在《激光雷达原理》和《光电雷达原理》两书的基础上，根据激光雷达技术、工程和应用发展的特点，按照雷达技术丛书要求，做了较大补充和改编，以其共性基础知识为基础，贯彻原理、技术、工艺和工程相结合，军用和民用相结合的原则，既介绍武器、工程应用，也介绍工业和医学应用。在叙述上，作者还企图尝试重点突出激光雷达，力图解决激光与红外技术分割的状况，使读者对主动式和被动式、相干式和非相干式的光电雷达有较完整的概念。在内容选取和编排上，既适应高等学校教学和科研的需要，也满足产业化和应用的工程技术人员、三军使用装备的指战员等的需要。
    本书以激光雷达的系统工程为干线，强调物理基础，以分立式元器件为基础，充实阵列探测技术，介绍激光雷达的关键器件和技术，也适当介绍激光雷达的其他配套技术、关联技术和知识。力图把握好骨干与分支、通俗与学术、普及与提高的关系，力争能反映学术前沿成果及学科建设和基础理论研究现状。
    本书共有18章。除了第1章的概论简介激光雷达的基本概念、发展历史、分类和应用外，鉴于未来的激光雷达发展仍需要较强的物理基础知识，第2章和第3章简单介绍一些物理概念、物理量和物理规律。包括第4章～第12章分别介绍与激光雷达有关的物理量的测量和定标；激光雷达原理；发射与接收技术；辐射源；探测器；对激光雷达性能有重要影响的目标与背景辐射；激光在大气及介质中的传输特性；激光雷达探测目标时，必需的搜索与跟踪技术；在激光雷达研发和产业化中，有重要作用的建模与仿真等关键技术和核心技术。第13章～第17章介绍三种类型有代表性的基本的激光雷达系统技术；专门介绍成像激光雷达及其未来发展趋势；激光雷达系统设计的相关知识，并以测距跟踪激光雷达为例，介绍了设计流程；激光雷达在天、空、地、海方面的典型应用及其特点；最后，介绍激光雷达信息在自由空间的传输、多传感器网络及数据融合的概念。第18章介绍了激光雷达未来发展的趋势，以及应当注意的几个问题：激光雷达的光电对抗、激光雷达理论的发展、激光雷达与信息化、微型化战争和激光雷达产业化中的科学、技术和工程关系，人类、环境和经济等两个关系，发展激光雷达的保障条件等。其他的关键技术，如光学系统、扫描技术、调制解调和伺服控制等关键技术，就结合有关章节简单介绍了。人类大部分信息是从视觉图像获得的，由于本书涉及激光成像技术，引用的图像较多。为节约篇幅，许多知识就不能介绍了，还需要读者自行从图像中用心理会和获取有关知识。
    几十年来，我的老师、同事、学生都曾在工作中给以支持，特别是已经故去的，令人尊敬的洪晶教授和马祖光院士的教诲，皮名嘉教授和南京达教授的指导和帮助，使我终身受益，令人难忘。我在德国宇航研究院（Deutsche Forschungs-und Versuchsanstalt fiir Luft-und Raumfahrt，DFVLR/DLR）与费茨麦耶尔教授、雷曼博士的长期合作研究；与美国、德国、日本、英国等同行的学术交流和讨论，对本书的编写也是有帮助的。
    本书涉及学科领域广泛，着重物理概念分析，数学体系较严密。对几种主要的激光雷达做了较详细的介绍。本书可作为大学生、研究生的专业参考书，以及工程和军队技术专业人员的参考书。
    我国著名的雷达专家王小谟院士对编写给予了重要的指导，我国著名的雷达对抗专家张锡祥院士、中国航天电子技术研究院胡润卿研究员详细审阅了本书相关章节，提出了宝贵的修改意见，使作者受益匪浅。我的学生在科学研究、产业建设和生活中给以积极支持和关心。本书编写组在海外的博士、硕士和留学人员等对本书的编写，做了自己的工作。在此，对他们表示深深的感谢。
    本书作为16本雷达技术丛书的最后一本，在有限的篇幅内，要概括光电辐射波段的有关主动式激光雷达的许多内容，纂写的难度可想而之。本人实属无名之辈，才疏学浅，蒙编委会青睐，胆战心惊受托执笔，时间紧迫，草草成书。书中定有许多谬论和错误，敬请各界读者指教，在此先表感激之情。

                                          作  者           
                                 2010年春节于哈尔滨工业大学

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