本文以距离门选通激光水下成像为主要研究内容,研究水下激光成像系统的建模和计算机仿真问题。本研究是某国防重点预研项目的一个重要组成部分,其研究成果对水下激光成像系统的构建、性能评估有重要的参考价值。主要内容包括:　　 (1)对几种重要的反映海水散射特性的相位函数的几种数学描述模型进行了全面阐述和比较;对Fournier-Fomand相位函数的选取方法进行了深入研究,给出了最新的选取方法。　　 (2)研究了基于Monte Carlo模拟的水下光学传输的计算方法,编制了仿真软件。针对标准Monte Carlo模拟在计算接收器光学信号时的缺点,引入半解析Monte Carlo技术。仿真分析了海水对点光源在不同距离下的扩散效应;以四条纹为成像对象,仿真分析了不同距离、不同选通时间的成像效果;仿真分析了不同距离下的脉冲回波信号的信号波形。　　 (3)研究了基于线性系统理论的距离门选通水下激光成像的建模与分析方法。通过对目标反射信号光和散射光到成像面的光量计算,研究了照明光源与成像系统的相对位置对成像质量的影响;仿真分析了不同距离、不同衰减系数、不同选通时间下的成像效果。其分析和数学建模方法可以为其它类型的水下激光成像系统提供参考。　　 (4)研究了三种水下激光成像系统中MTF分析方法,Wells的MTF计算方法、基于Monte Carlo模拟的MTF计算方法和Fournier-Forand解析形式的MTF计算方法,通过对MTF随距离变化的关系分析,验证了在一定条件下不同距离的MTF近似呈线性关系。　　 (5)对距离门选通成像系统进行了实验研究。建立了水下激光选通成像系统原理实验装置,在地面环境多次进行了激光距离选通成像实验。在不同延时情况下,对同一场景进行不同距离上的选通成像,取得明显距离选通效果。