2.3激光雷達(dá)在空間交會對接中的應(yīng)用 

交會對接范圍為100km—1m，在實際的空間對接中，當(dāng)距離大于100km時，航天員可以通過機(jī)載微博交會雷達(dá)和潛望鏡獲得兩個航天器之間的相對位置。隨著兩航天器的逼近，當(dāng)相對距離小于100m時，由于硬件的限制，微波雷達(dá)不能為最后逼近提供足夠精度的測量信息。由于激光本身的波束窄、相干性好、工作頻率高等優(yōu)點，激光雷達(dá)能在交會階段直到對接的整個過程中提供高精度的相對距離、速度、角度和角速度的精確測量，因此它既能用于目前的自動尋的、接近和最后的手動逼近操作過程，又能為未來無人交會對接任務(wù)提供自主導(dǎo)航的擴(kuò)展功能。 

激光雷達(dá)一般由下列部分組成：激光源、發(fā)射與接收光路、信號處理、掃描跟蹤機(jī)構(gòu)、目標(biāo)反射器和檢測器等。掃描跟蹤機(jī)構(gòu)可完成大角度的光束偏轉(zhuǎn)。這種機(jī)構(gòu)大都由兩自由度框架組成，框架上固定了反射鏡，使光束偏轉(zhuǎn)。由于偏轉(zhuǎn)對象是光束，所以機(jī)構(gòu)可作得十分精巧、細(xì)致。目標(biāo)反射器安裝在目標(biāo)飛行器上，一般用角反射器 ( 三個相互垂直的反射鏡組成 )，從而使目標(biāo)反射器將雷達(dá)天線射出的光束按原方向反射回去。此時目標(biāo)的位置和姿態(tài)信息由激光雷達(dá)光學(xué)接收天線接收，然后進(jìn)行檢測和數(shù)據(jù)處理。

激光雷達(dá)的測距、測度、和測角原理與微波雷達(dá)基本相同。因此用于空間交會對接的激光雷達(dá)包含連續(xù)波測距器和位置敏感器兩個部分。這兩個部分通過公用光學(xué)裝置混合起來。激光雷達(dá) 比較可靠和精確的測速方法是測量回波信號的多普勒頻移。激光雷達(dá)對目標(biāo)的角跟蹤可采用圓錐掃描法和單脈沖法。現(xiàn)在，激光雷達(dá)也能用于最后的手動逼近和對接階段，此時主要用來測量相對姿態(tài)。激光測距技術(shù)比較成熟，但是激光測量姿態(tài)角是一項技術(shù)難點。

2.4激光雷達(dá)在油氣直接勘察中的應(yīng)用前景 

利用遙感直接探測油氣上方的烴類氣體的異常是一種直接而快捷的油氣勘探方法。激光雷達(dá)是激光技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，將其應(yīng)用于油類勘測已經(jīng)成為可能。激光器的工作波長范圍廣，單色性好，而且激光是定向輻射，具有準(zhǔn)直性，測量靈敏度高等優(yōu)點，使其在遙感方面遠(yuǎn)優(yōu)于其他傳感器。

激光雷達(dá)由發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)兩大部分組成。發(fā)射系統(tǒng)主要包括激光器和發(fā)射望遠(yuǎn)鏡；接受系統(tǒng)主要由接收望遠(yuǎn)鏡、光電倍增管和顯示器三部分組成。激光雷達(dá)技術(shù)是根據(jù)激光光束在大氣中傳輸時，大氣中塵埃微粒和各種氣體分子對激光產(chǎn)生彌散射，瑞利散射、拉曼散射和共振熒光以及共振吸收等現(xiàn)象，然后利用激光雷達(dá)接收系統(tǒng)收集和記錄上述現(xiàn)象過程中所產(chǎn)生的背向散射光譜，以達(dá)到探測大氣成份和濃度的目的。

烴類氣體是油氣田油氣微滲漏的主要指示性氣體，而近地表的烴類氣體從成分上看，主要是由早期的成巖作用、細(xì)菌作用和地下熱作用等共同作用的結(jié)果。共振吸收激光雷達(dá)在探測氣體分子含量時一般都采用各種可調(diào)諧激光器激光雷達(dá)探測氣體的探測靈敏度，是指激光雷達(dá)所能接收到的激光功率細(xì)微變化的能力。探測的距離和被測氣體分子的吸收截面是影響探鍘靈敏度的主要因素。據(jù)研究資料介紹，吸收截面越大靈敏度越高；而探測距離越大，靈敏度越高。而路徑與靈敏度之間的關(guān)系是路徑越長，氣體分子對激光光束的吸收衰減也越強(qiáng)烈，從而使探測靈敏度大大提高。但是，由于存在著激光光斑的發(fā)散和因大氣湍流引起的激光傳輸方向改變的抖動效應(yīng)，將使激光的有效利用率減小，即信噪比下降，從而影響污染氣體分子含量的探測精度。因此探測距離以數(shù)公里為宜。