无扫描激光雷达测距成像技术和其他测距系统相比具有可对动态物体清晰成像,功耗低,体积小,成本低廉的优点。无论在军事上,还是在民用上都有非常重要的地位,是激光雷达的重点研究方向。 本论文介绍了四种基于不同原理的无扫描激光雷达方案。其中基于脉冲增益调制法的无扫描激光雷达具有很强的创造性,该方案使用脉冲光源,脉冲光源发出脉冲光照射目标物体,经物体反射后由功能光接收器MCP(Micro Channel Plate)接收,对MCP施加线性增益调制,在MCP输出端形成新的光场,由CCD(Charge Couple Device)接收。CCD输出的图像经图像处理后得到三维图像信息。该方案对背景光干扰不敏感,可成像距离远,具有很大的研究价值。本文设计了一套模拟系统来验证基于脉冲调制法的无扫描激光雷达测距方案的可行性,由于光电倍增管PMT(Photoelectric electron-multiplier tube)在功能上和MCP具有最大的相似性,所以模拟系统中功能光接收器采用光电倍增管。系统由激光驱动模块、PMT驱动模块、时序控制模块、采样接收模块四个部分组成。我们利用自行研制的模拟系统进行了大量的模拟实验,经过对实验结果分析发现该模拟系统的测量距离可达到1千米,测量误差在15米以内,表明了该方案是确实可行的。论文最后对误差来源进行了分析,并对整个项目进行了总结和展望。