目前国内外研究激光在雨中传输的衰减问题时主要有两种模型: 散射模型和遮挡模型。但是遮挡模型在处理位于激光器视场近端的大尺寸雨滴时存在理论缺陷, 而散射模型对于视场远端的雨滴多次散射问题的计算量过于庞大。提出了一种基于接收端雨滴投影圆面积判据的雨滴衰减模型改进算法, 对接收透镜视角内出现单个雨滴全遮挡的情况进行了修正。并且采用MATLAB对模型进行了仿真分析, 得到改进的衰减模型与散射模型和遮挡模型的衰减曲线对比图。最后, 通过自然雨场实验验证改进理论算法的精确度, 结果表明: 传输距离在100 m且降雨量为1.2 mm/h时, 改进的理论模型相比较原遮挡模型精度提高了54.6%, 说明上述改进算法能够提高雨滴衰减模型的精确性。该项目的研究为蓝绿激光大气通信探测技术的发展提供了一定的理论支撑。

在激光引信中, 脉冲激光对目标的探测与识别是激光引信近程探测技术中的一个关键技术点, 而目标的表面反射特性对探测的影响是激光近程探测高效毁伤与精确打击目标的主要研究关键。目标的表面粗糙度以及附着物对激光回波信号的强弱影响较大, 因此, 需对激光近程探测过程中不同粗糙度目标表面所表现的反射特性进行研究。首先通过仿真得到回波信号模型, 再进行不同粗糙度表面回波功率实验对仿真结果进行验证。实验选用不同表面粗糙度的靶板, 并采用了改变角度、改变距离并同时改变角度和距离的模式来观测得到的电压曲线, 获得最终结果。

由于水雾会使激光信号产生严重的衰减, 从而影响激光引信探测的应用, 本文着重研究了绿激光在水雾中传输的衰减特性。首先, 基于Mie散射理论, 建立了水雾对0.532 μm绿激光光束的传输衰减模型; 然后, 通过仿真计算, 对比分析了激光在不同能见度水雾下的衰减特性; 最后, 通过水雾模拟实验验证了衰减模型的准确性。理论分析和实验结果表明, 激光光束的衰减明显受水雾能见度的影响, 并随着能见度的降低而增大; 0.532 μm激光在水雾中的穿透率较高, 能见度在50 m时可以达到60%以上。实验测得的光能量的透射值与计算值基本一致, 最大误差在4%左右, 证明了水雾衰减模型的正确性。得到的结果为绿激光在水雾环境下的目标探测系统中的应用提供了理论和实验依据。

比较了不同类型的弹载定高体制，提出了脉冲激光与重力加速度传感器复合定高的定距原理,并对测距误差进行深入分析，得出其定高精度。对设计出的原理样机进行了实验测试，平台倾斜角度检测实验的结果表明，静态条件下最大角度误差小于0.3°；0~500 m定高测试实验的结果表明，测量平均值与实际值最大误差为±2.5 m，并且与目标距离无关。