空间目标激光测距技术及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵春梅 等 著

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• 空间目标
• 测距技术
• 光学遥感
• 卫星导航
• 误差分析
• 数据处理
• 空间探测
• 目标跟踪
• 精密测量

店铺： 碧海箫音图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030482044

商品编码：29704762188

包装：平装

出版时间：2016-05-01

基本信息

书名：空间目标激光测距技术及应用

定价：78.00元

作者：赵春梅 等

出版社：科学出版社

出版日期：2016-05-01

ISBN：9787030482044

字数：

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版次：1

装帧：平装

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商品重量：0.4kg

编辑推荐

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导语_点评_推荐词

内容提要

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本书全面系统地介绍了空间目标激光测距技术的基本原理、基本内容以及在相关领域的应用成果。书中的内容涉及到激光测距的理论基础、测距系统的基本组成和测距数据的采集与处理，结合作者多年的研究成果，详细阐述了观测数据的处理方法以及观测数据在地学、空间科学等领域的应用成果。本书首先简要介绍了卫星激光测距技术的产生、发展以及相关的国际组织机构，介绍了常用的坐标系统和时间系统。然后从激光测距的基本理论出发，论述了有关的探测概率，分析了测距过程中的误差源。在介绍测距系统基本组成的基础上，较为详细地介绍了系统中的激光发射技术、光电接收技术，介绍了测距控制技术以及数据预处理方法。并对激光测距的应用处理方法，包括计算模型、解算方法以及在地球动力学领域的应用成果也进行了较为详细的论述。后介绍了激光测距技术在空间碎片观测领域的应用方法与应用成果

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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遥感探测的新维度：聚焦地下与水下目标的高精度成像与探测技术 本书聚焦于当前遥感技术领域中亟待突破的两个前沿方向：地下目标的高精度成像探测与水下目标的光学遥感。这两个领域在国防安全、资源勘探、环境监测、考古发掘以及海洋科学研究等方面都具有极其重要的战略意义和广泛的应用前景，但长期以来，受制于传统探测手段的局限性，对地下与水下目标的精细探测与成像一直面临着巨大的挑战。本书将系统性地梳理并深入探讨解决这些挑战的关键技术、理论模型、关键设备以及典型的应用案例。 第一部分：穿透迷雾——地下目标的高精度成像探测技术 地下目标的探测一直是人类探索和利用地质资源、保障地下设施安全、追溯历史文明的关键环节。然而，厚重的土壤、岩石层以及复杂的地下介质，如同天然的屏障，使得对地下目标的直接观察和精细成像异常困难。本书将首先从基础理论入手，剖析地下介质对探测信号的衰减、散射、折射等影响机制，为后续技术方法的选择与优化提供理论支撑。 1. 穿地雷达（GPR）技术的深化与突破： 高分辨率成像算法的革新： 传统GPR成像算法在分辨率和信噪比方面仍有提升空间。本书将重点介绍近年来发展起来的基于深度学习的成像算法，如卷积神经网络（CNN）在目标特征提取与识别、信号去噪与复原等方面的应用。同时，还将探讨压缩感知（Compressed Sensing）理论在GPR数据采集与成像中的应用，如何以更少的采样点获取更高质量的图像。 多频段融合与多极化探测： 不同频率的GPR信号穿透能力和分辨率各异。本书将深入研究多频段GPR数据的融合技术，通过整合不同频率下的信息，实现对不同深度、不同尺度目标的精细探测。此外，还将讨论多极化GPR天线的设计与数据分析方法，利用目标电磁散射特性的差异，提高探测的灵敏度和准确性。 非线性成像与全波形反演（FWI）： 传统GPR成像多采用线性假设，对于复杂地质结构和非均匀介质下的目标探测能力有限。本书将介绍非线性成像方法，如基于迭代优化的全波形反演技术，如何利用全部的GPR回波信息，更精确地反演出地下介质的电磁参数分布，从而实现对地下目标的高精度三维成像。 微弱目标探测与识别： 针对埋藏极深或尺寸极小的地下目标，信号的信噪比极低。本书将探讨微弱信号检测的先进技术，如匹配滤波、相干累积、以及先进的信号处理算法，并结合人工智能技术，实现对这些难以察觉目标的有效识别。 2. 新兴穿透技术的探索与应用： 分布式光纤传感技术在地下形变监测中的应用： 介绍基于瑞利散射、布里渊散射等原理的分布式光纤传感技术，如何通过在地下敷设光纤，实现对地下温度、应力、应变等参数的连续、高密度监测，从而间接探测地下空洞、断层活动等异常。 地震层析成像与主动源地震探测： 探讨如何利用自然地震波或人工激发地震波，通过分析地震波的传播速度和振幅变化，反演出地下结构和介质分布。重点介绍在工程地质勘探、油气资源勘探等领域的应用。 地下核磁共振（NMR）探测： 介绍地下NMR技术在探测地下水、油气储层以及土壤含水量等方面的原理与应用，以及其在非破坏性探测方面的优势。 量子传感技术在地下探测中的前瞻性研究： 展望如原子干涉仪、超导量子干涉仪（SQUID）等量子传感技术在探测微弱重力、磁场扰动等方面的潜力，及其在探测地下隐蔽目标上的未来发展方向。 3. 地下目标成像与数据融合： 多源数据融合的策略与方法： 针对不同探测手段获取的地下信息，本书将研究如何有效地进行多源数据的融合。例如，将GPR数据与地质钻探数据、高光谱遥感数据（用于地表异常分析）等进行融合，构建更全面的地下目标信息模型。 三维可视化与地理信息系统（GIS）集成： 介绍如何将高精度的地下成像结果，通过三维可视化技术进行直观呈现，并将其集成到GIS平台中，方便进行空间分析、模型管理与决策支持。 第二部分：深邃之眼——水下目标的光学遥感技术 海洋作为地球生命的摇篮，其蕴藏的资源和科学价值不言而喻。然而，海水对可见光具有极强的散射和吸收作用，使得传统的光学遥感技术在水下环境中的应用受到了极大的限制。本书将致力于解决水下探测的“能见度”难题，通过一系列创新的光学遥感技术，实现对水下目标的高效、高精度成像与识别。 1. 水下光学成像的关键挑战与解决方案： 可见光在水中的衰减与散射模型： 深入分析海水介质对可见光光谱特性、传播路径的影响，建立精确的衰减和散射模型，为图像复原和目标识别算法的设计奠定基础。 水下图像复原技术： 针对水下图像固有的模糊、色彩失真、对比度下降等问题，本书将系统介绍各种先进的水下图像复原算法，包括基于物理模型的方法（如暗通道先验、大气散射模型的水下变种）、基于深度学习的方法（如水下图像去雾、去模糊网络）等。 偏振光学在水下成像中的应用： 利用光在水面和水体中的反射和散射会产生偏振现象的特点，探讨偏振成像技术在提高水下目标对比度、抑制海水后向散射、增强水下目标探测能力方面的潜力。 激光诱导荧光（LIF）技术在水下环境中的应用： 介绍LIF技术如何利用特定波长的激光激发水下目标（如叶绿素、油污、生物组织）产生荧光，通过分析荧光光谱的特征，实现对水下物质的定性与定量分析。 2. 新型水下光学遥感平台与系统： 水下无人载具（AUV/ROV）搭载的高分辨率相机与成像系统： 介绍适用于不同深度和作业环境的水下相机、多光谱/高光谱相机、激光扫描仪（LiDAR）等传感器在AUV/ROV上的集成与优化。 “光子计数”与“单光子探测”在水下弱光探测中的应用： 探索利用单光子探测器（SPAD）等技术，在极弱光照条件下，实现对远距离、微弱水下目标的高灵敏度探测。 水下激光雷达（LiDAR）技术： 详细介绍水下LiDAR的工作原理，包括时间飞行（Time-of-Flight）测量、扫描机制以及回波信号处理，如何实现对水下地形、障碍物、沉船等目标的高精度三维成像。 水下声光联合探测技术： 探讨如何将光学探测与声学探测（如侧扫声纳、多波束测深仪）相结合，利用各自的优势，实现对水下目标更全面、更准确的探测与识别。 3. 水下目标识别与信息提取： 基于深度学习的水下目标检测与分类： 介绍如何利用卷积神经网络、循环神经网络等深度学习模型，对水下图像和点云数据进行训练，实现对水下生物、海底地貌、人工构筑物、沉没物等目标的自动检测与分类。 水下目标三维重建技术： 结合多视点图像、激光扫描数据或声纳数据，介绍如何进行水下目标的三维重建，为水下考古、工程评估、生物栖息地研究等提供关键的三维信息。 水下环境参数反演与信息提取： 基于光学探测数据，研究如何反演出水体的浊度、叶绿素浓度、溶解有机物等参数，并结合目标信息，进行综合的环境评估。 应用前景与未来展望： 本书的最终目标是为读者提供一个全面、深入的理解，即如何通过先进的遥感技术，克服地下与水下的探测障碍，开辟新的探测维度。在应用层面，本书的内容将对以下领域产生深远影响： 国防安全： 地下军事设施的侦察与隐蔽目标探测，水下军事目标（潜艇、水雷、障碍物）的搜索与识别。 资源勘探： 地下矿产、油气资源的勘探与评价，海底稀有金属、天然气水合物的探测。 环境监测： 地下水污染监测与修复，地下管网漏损检测，海洋污染（如油污、塑料垃圾）的监测与溯源。 考古发掘： 地下遗址、古墓的无损探测与三维成像，水下沉船、古代遗迹的勘探与保护。 科学研究： 地质构造研究，海洋生物多样性调查，海底地形地貌测绘。 本书的编写力求理论与实践相结合，通过详实的数学模型、清晰的算法流程、丰富的案例分析，帮助读者掌握相关技术的核心要领，并能够独立解决实际问题。我们相信，通过对这些前沿技术的深入研究与不懈创新，必将为人类探索未知领域、保障国家安全、实现可持续发展贡献更大的力量。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，就像是进行了一场精心策划的学术漫步。作者的叙事风格非常独特，他似乎总能找到一种巧妙的方式，将原本枯燥的物理过程描述得生动有趣。例如，在讲解光子探测器的噪声抑制时，作者运用了大量的比喻和类比，比如将信号淹没在背景噪声中的场景，描绘得如同一个微观世界的搏斗，一下子就抓住了读者的注意力。这种将硬核技术“软化”的功力，是许多专业书籍所欠缺的。我发现自己不是在“学习”，而是在和一位经验丰富的导师进行深入的交流。书中穿插的那些历史回顾和技术演进的片段，也极大地丰富了我的知识背景，让我明白了今天所享有的技术成果是多么来之不易，这种情怀的注入，让整本书的价值得到了升华。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度都令人印象深刻，它不仅仅停留在理论的表面阐述，而是真正深入到了技术实现的核心环节。我尤其关注其中关于大气湍流对测距精度影响的章节，作者没有采取泛泛而谈的方式，而是给出了非常详尽的数学模型推导和实际数据拟合曲线。我尝试着按照书中的步骤复现其中一个小型的仿真实验，发现其逻辑链条完整且严密，这对于希望将理论应用于实践的工程师来说，无疑是宝贵的财富。此外，书中对新型调制技术和接收机灵敏度提升的探讨，显示出作者紧跟国际前沿研究的步伐。对于我们这些需要撰写项目技术方案的人来说，这本书提供了一个非常坚实和可靠的理论支撑平台，让我对如何优化现有系统的性能有了更清晰的认知和更具体的方向。

评分☆☆☆☆☆

对于一个长期从事相关领域工作的技术人员而言，衡量一本专业书籍的价值，最终还是要看它的实用性。这本书在这方面表现得极为出色。它不只是罗列公式，而是将大量的实际工程案例融入到理论讲解之中。例如，在介绍空间目标跟踪与姿态估计时，书中详细剖析了不同观测几何条件下的误差源分析，并给出了多种滤波算法的适用性比较。这些分析不仅停留在理论层面，还配有具体的代码结构描述和参数设置建议，这对于指导我们进行系统集成和现场调试具有极高的参考价值。我根据书中的建议调整了我们实验室一个小型测距仪的采样频率策略，结果表明，系统的平均误差确实得到了显著改善，这种立竿见影的效果，让我对这本书的评价达到了一个非常高的层次。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配上简洁的银色字体，立刻就营造出一种严谨又充满科技感的氛围。刚拿到手的时候，我特地在不同的光线下观察了好几次，那种质感和工艺处理，绝非市面上那些粗制滥造的教材可以比拟。内页的纸张选择也很考究，阅读体验非常舒适，长时间翻阅眼睛也不会觉得疲劳。更值得称赞的是，排版布局非常清晰合理，图文并茂的设计让复杂的概念不再那么难以捉摸。尤其是一些关键的公式和实验原理图，处理得非常精细，即便是初次接触这个领域的读者，也能迅速抓住重点。我尤其欣赏作者在章节过渡和重点提示上的用心，这些小细节充分体现了作者对读者的尊重和对知识传播的专业态度。整体来说，这本书的实体呈现，已经超越了一本专业书籍的范畴，更像是一件值得珍藏的学术艺术品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的参考文献部分，构建了一个非常全面的知识网络。我注意到作者不仅引用了经典的早期文献，还囊括了近五年内顶尖期刊的最新成果，这表明作者在编撰过程中投入了巨大的精力进行文献梳理和筛选。对于任何想要深入钻研某个细分领域的研究人员来说，这本书后面的参考列表本身就是一个极佳的起点和导航图。我个人根据书中的某一个前沿技术方向，沿着参考文献链条进行追溯，发现其背后的研究脉络清晰可见，几乎没有信息断层。这种对知识体系完整性的追求，使得这本书不仅是一本教科书，更像是一份高度浓缩、精心提炼的领域知识地图，为后续的学术探索指明了方向，避免了走不必要的弯路。