近年来,民用无人机技术迅速发展,低空慢速小目标(简称“低慢小”)数量急剧增加,但也带来了多方面的问题,例如重点单位区域的低空侦查威胁,空中航线的干扰,城市大型集会、活动的恐怖威胁等。所以,反低空慢速小目标技术成为各国积极研究的热点。由于城市环境的复杂性,各种电磁干扰,噪声繁杂、气象杂波等因素的存在,以及低慢小目标的特殊性,其机身多用非金属材料,雷达反射面积小,低空低速飞行造成的多普勒效应不明显,所以传统雷达探测、声波探测、无线电探测等方式对城市环境下低慢小目标探测的效果较差。相比之下,激光探测具有激光脉冲持续时间短、相干性高、瞬时功率大的特点,可以有效实现对低慢小目标航迹测量与定位。本文在对国内外低慢小目标入侵探测技术进行大量文献查询分析的基础之上,提出一种应用激光探测技术实现对低慢小目标航迹测量与定位的方法。该方法相比雷达技术、声波探测和无线电扫描等对低慢小目标的探测具有高效、易于实现的特点,更加适用于超低空视距范围的低速飞行小目标的探测定位。论文的核心内容是利用激光探测技术实现小型化结构对低慢小目标的距离、高度、速度、加速度和三维坐标的快速测量,完成对小目标的空中定位,实时快速输出位置信息,为预判目标航迹航向及进一步的处置手段提供数据支持。本文重点设计了基于激光探测技术的低空慢速小型无人飞行器航迹测量与定位系统。对涉及到的激光发射电路、APD高压偏置电路、放大电路、时刻鉴别电路、时间间隔测量电路和角度测量电路等进行了专门设计,以保证系统的可靠性和测量精度。经过初步试验测试,该方法可以有效地实现城市环境下视距范围内微小型无人飞行器目标的探测定位。