航空航天科学与工程论文_星载单光子计数
09-28文章目录
1 引言
2 基本原理
2.1 脉冲激光信号模型
2.2 光学系统后向散射偏振滤波模型
2.3 单光子雪崩光电探测信号与噪声模型
2.4 空间脉冲激光回波光子数计算模型
2.5 泊松统计滤波模型
3 仿真与分析
3.1 仿真方法
3.2 仿真参数
3.3 结果分析
4 结论
文章摘要:为了论证单光子成像技术天基应用可行性，分析了光学系统后向散射影响消除、单光子雪崩光电探测噪声抑制、自由运行模式等关键问题。基于偏振滤波理论、泊松统计滤波理论，选取重尾型脉冲激光函数，采用蒙特卡罗仿真方法，构建了星载单光子计数成像系统仿真模型，并仿真了不同轨道高度、不同重复次数和门控时间间隔条件下的光子计数结果。结果表明，脉冲激光回波光子计数波形与发射波形相近，仿真情况与实际相符，单光子成像距离存在阈值，当重复次数低于开门次数时，存在漏检现象。根据本研究的参数设置，在500 km的轨道高度上，当重复次数为2000、开门次数为2000时，激光测距精度可达0.09 m。所提相关方法可以为星载单光子计数成像系统指标分配和在轨参数调整提供技术支撑。
文章关键词:
论文分类号:V443