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摘 要： 光子探测具有灵敏度高、系统功耗低和探测距离远等优点，探测性能易受大气环境影响。建立湍流效应下光子探测模型，定义了回波光子调制泊松分布概率，当回波光子数小于0.1时，调制泊松分布退化为泊松分布。建立了光子探测距离漂移模型，重构光子探测的回波分布，以计算距离漂移。探讨了湍流效应下的光子探测回波特性和距离漂移的变化规律。结果表明：湍流作用下光子探测首光子效应减弱，当湍流为10-16 m-2/3，无湍流的回波光子数为2时，与无大气湍流时相比，距离漂移减小0.41 cm，测距精度下降0.23 cm；随着湍流的增强，湍流为5×10-15 m-2/3时，探测概率平均降低78.18%，距离漂移平均减小91.49%，测距精度最大下降85.77%。

针对差分吸收相干激光雷达在 CO2浓度反演时对信号的高信噪比需求，研究了一种基于 Golay脉冲编码的差分吸收相干激光雷达及其解码方法，以改善系统信噪比，降低浓度反演误差。分析了采用脉冲编码技术对传统大气后向散射信号相干探测信噪比的编码增益，研究了编码增益随本振光功率、编码长度和 3 dB耦合器分束比的变化规律，本振光功率越高、分束比偏离 50%越多，则编码增益越低，且在实际系统中，存在最优的编码长度。当本振光逐渐增强时，热噪声对系统的影响逐渐降低，相干探测系统存在最优的本振光功率，该功率与回波无关仅与系统的噪声水平有关。脉冲编码后最优本振光功率相对于单脉冲探测时下降，但其探测信噪比仍优于单脉冲探测，当 3 dB耦合器分束比为 0.495时，最优本振光功率为 0.93 mW。脉冲编码后，系统对 CO2的有效探测距离增加，且在 104～1010范围内进行脉冲积累时，相较于原系统距离增长率大于 15%。

基于Mie散射理论,给出了利用半解析蒙特卡罗法模拟气溶胶粒子对水平线偏振激光后向散射的主要过程;基于气溶胶和云的光学特性库,选择了4种典型环境、5种典型气溶胶组分和3种湿度条件,分别计算了1.5 μm和2.0 μm波段处后向散射回波的退偏度、偏振度和回波光子数,得到了后向散射光的偏振特性随各组分粒径的变化规律以及各气溶胶环境的后向散射激光回波特性,并分析了不同环境下达到相同探测性能时所需的激光功率比,为远距离高精度相干激光雷达系统的设计和分析提供了参考。

太阳辐射是影响高原地区飞机维修保障的重要因素。针对高原环境下的飞机维修保障问题，分析了高原地区太阳辐射的特点，研究了太阳辐射对塑料、橡胶、纺织品纤维等材料的影响。从飞机复合材料部件、保障设备、维修人员3个角度，分析了高原地区太阳辐射对飞机维修保障的影响，并对高原地区飞机维修保障能力建设提出对策建议。

针对目前航空兵制定转场计划时运输机需求难以确定的问题，设计一种基于多目标优化和空运机动方程的运输机需求确定方法。根据转场空运需求,以运输机出动架次最小化和运输成本最低化为目标，建立了基于多目标非线性整数规划的多机种运输架次需求优化模型；通过构建空运机动方程，计算得到当飞机可循环使用时所需各型运输机的数量；最后，对模型中影响运输机需求量的因素进行了灵敏度分析，算例表明模型有效可行。