激光成像雷达由于具有方向性强、角分辨率及测距精度高、作用距离远、抗干扰能力强、不容易被发现等优点,所以,在飞行器导航、直升机防撞、机器人视觉等方面有潜在的应用前景。激光成像雷达是保障巡航导弹低空飞行和末制导目标识别目前比较有效的探测工具之一。本课题为解决激光雷达作用距离提高系统的探测概率,研究用于成像激光雷达的弱信号处理和检测技术,为7km 作用距离下的激光雷达距离成像提供技术方法。围绕这一课题背景,本文研究了距离成像激光雷达系统原理,并基于其探测性能进行了理论模拟和分析。介绍了一套自行研制的1.06um 直接探测激光雷达实验系统,并对选定硬目标进行了系列的探测,实验给出了光子累计脉冲与信噪比之间的平方根关系,同时给出了不同距离下的探测结果,数据表明:当光子累计脉冲提高到4 倍时,信噪比能达到平均1.5 倍以上的增强。最后针对两种不同成像方式进行了讨论和理论模拟,这种采用大发射光束和光子累积方法进行探测的信噪比,要比单光束、大光强和逐行扫描方式的探测在理论上要好些,即探测概率高。