刘慧慧，张 泽，梁天太

(1.北京石油化工学院，光机电装备技术北京市重点实验室，北京 102617；2.北京工业大学 机电学院，北京 100124)

随着激光测距技术的发展，远距离无合作目标的脉冲激光测距仪广泛应用于工程测量、军事勘察和水下雾天等恶劣环境下的工程测距中。在脉冲激光安全发射功率(平均功率<1 MW)的前提条件下，由于其发射能量受到限制，在恶劣环境下的回波信号幅值会因介质衰减而大幅度降低，导致出现回波信号信噪比差、探测困难等问题[1]。为了精准地探测到脉冲激光测距系统的回波信号，必须寻找到适合的微弱信号检测方法。

目前，微弱信号的提取方法有线性法和非线性法，由于在实际应用中受到硬件等因素的限制，非线性分析法还处于理论和试验阶段。线性分析法虽然已经在工程中得到应用，但存在信号提取性能差和硬件成本较高等问题。Thiel等[2]通过仿真试验比较了多脉冲互相关方法与传统定比门限法的测距精度。Jutzi等[3]采用不同的物体模型仿真不同表面的测距回波，由此探究多脉冲互相关方法对于不同表面测距的回波探测能力。姜海娇等[4]通过研究激光雷达回波信号的物理特性，在数学统计的基础上，提出了置信概率68.2%对应的置信半区间来衡量激光雷达的测距精度的新思路。倪旭翔等[5]提出了一种基于发射脉冲串与回波脉冲串互相关的信号处理方法，并进行了仿真试验。

本文对远距离脉冲激光测距中的微弱回波信号进行了进一步研究，提出了一种互相关脉冲累积法，即对某时间段内的回波信号进行互相关叠加直到强度满足阈值要求。在理论研究的基础上，结合全站仪测距系统进行实际的远距离测量试验，并根据试验结果对不同距离下的回波信号和测距能力进行分析。……