激光测距机的灵敏度与消光比
激光测距机的灵敏度与消光比
作者:方启万
一、引言
一般认为,激光测距仪机的灵敏度S就是该测距机作消光检验所得的消光比。国外也类似。然而,灵敏度与消光比相等的关系是否成立?本文试图从分析两者的意义出发进行讨论。
二、灵敏度的分析
这里的灵敏度不是针对探测器而言的,因而它不是最小可探测信号功率,而是激光测距机系统另名都的简称。他直接决定了测距机的最大测程。
激光测距机的测程与其多个内部参数有关。左边比值中的分子是发射光学系统输出的功率,分母未进入接收光学系统单位面积上额探测功率。比值越大,测程越远,测距机就越灵敏。因此,这个比值体现了测距机灵敏的成都。对于同一测距机,当进入探测器的回拨功率等于维持正常测距所需的最小功率时,对应的测程最大。此时,定义这个比值的常数对数为测距机的灵敏度S。
三、消光比的意义
每合测距机的内部固有参数都是定值,且都可计算和测量。由这些参数确定的灵敏度,每台测距机也都是定值,它反映了测距机的综合性能,能定量比较测距机的测距能力,对它的检验和验收也不受一般天候差异的影响和地理条件的限制。
灵敏度的检验和验收用简单有效的考核整机的消光法断开接收机里的自动增益控制和时间程序增益控制电路。
在接收机前插入衰减片, 对R=500m处的、反射率P0=0.85的大目标靶测距10次, 若10次测准, 再插入衰减片, 重复上述过程, 直至测准次数将要减少为止。此时, 插入衰减片的分贝数N,, 就是消光比。因此, 消光比是测距机对R0=500m、P0=0.85的大目标靶保持正常测距时、能使接收面积范围内的回波功率减少的最大分贝数, 即它是对R0=500m、P0=0.85的大目标靶测距的回波进入衰减片接收面积范围内的功率与从衰减片进入接收系统实现正常测距的最小激光回波功率P6之比的常用对数值。
四、灵敏度与消光比的关系
相对灵敏度是在接收面积范围内输入测距机的回波功率比测距机的输出功率减小之后所具有的灵敏度而消光比是测距机对消光试验靶板测距衰耗△ 之后所剩余的灵敏度。
五、消光比的确定与侧程的计算
由于是测距机在最大测程时所具有的灵敏度, 所以, 消光试验时应断开测距机内的时间程序增益控制和自动增益控制电路, 使测距机处于具有最大测距能力的状态。如果插入接收光路的衰减片不能全部复盖接收面积, 可在接收机前放置直径为‘ 的
光栏, 以阻挡衰减片全部复盖的光栏孔径以外的回波功率进入接收机。
总之, 根据目标特性和大气衰减等外部条件计算测程时, 直接用N或S’, 比较简单而在测距机的设计、论证和选型等考虑内部参数与测程的关系时, 用灵敏度S比较方便。
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