《表1 单光子激光技术主要指标与用途》

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《基于地形相关和最小二乘曲线拟合的单光子激光数据处理技术》

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2001年，林肯实验室在美国空军的支持下在国际上首次完成了ALIRT（Airborne Ladar Imaging Research Testbed）系统的研制，它是目前已知的最先进的面阵单光子探测激光雷达系统，能实现大幅宽的快速三维成像，应用前景非常广阔[9]，在2003年又研制出测距精度达0.15 m的Gen-III系统[10]；2018年9月发射的ICESat-2搭载新一代先进地形激光测高系统ATLAS（Advanced Topographic Laser Altimeter System），工作频率为10 kHz，沿轨间距0.7 m，ATLAS的独特之处在于：微脉冲、多波束、低能量的单光子探测、窄脉宽及高重频（10 kHz）的特性；为了保证ATLAS在ICESat-2卫星上能取得成功，美国NASA专门设计了一套多波束实验激光雷达（Multiple Altimeter Beam Experimental Lidar，MABEL）进行机载验证试验。MABEL是多角度光束实验激光能够产生类似于ATLAS的数据，重频可在5～25 kHz之间调整，激光脉宽2 ns，地面足印直径约2 m[11]；美国国家研究委员会（NRC）还提出未来的高精度“表面地形激光测量LIST”计划，主要用于获取全球5 m格网大小和10 cm高程精度的地形信息等，目前仍在论证中，预计2020年以后发射；2017年2月13日，瑞士徕卡公司在赫尔伯鲁格正式推出了单光子激光系统Leica SPL100，徕卡SPL100通过100个光束可以实现每秒钟采集600万个激光点，徕卡SPL100的高效数据获取效率，能够实现大范围或更加常态化的激光数据获取，支持密集植被测绘或变化检测等行业应用。这些单光子激光载荷的有关参数如表1所示。