Simulation of spaceborne 1064nm single-photon LiDAR for space target detection

激光雷达 蒙特卡罗方法 光子 遥感 物理 光子计数 频道(广播) 计算机科学 信噪比(成像) 测距 激光器 光学 电信 统计 数学 地质学
作者
Linfeng Lyu,Duan Li,Lijun Xu
标识
DOI:10.1109/ist59124.2023.10355651
摘要

Benefiting from the single-photon sensitivity, a single-photon LiDAR can implement long-range space targets detection using a low-power laser and a small-aperture transceiver by installed on a satellite or space station. In this paper, a Monte Carlo simulation model is proposed to produce single-photon echo data and analyze the parameters of a single-photon LiDAR. A 9-channel single-photon LiDAR with a wavelength of 1064nm is designed, which will not be aliased with the visible band of the targeting technology. The space target detection process was simulated by the proposed Monte Carlo model. The feasibility of LiDAR was evaluated by analyzing the receiving efficiency, the mean numbers of signal and noise photons, and the scatter point plots of signal and noise photons produced by the proposed Monte Carlo model. The simulation results show that the design parameters of the single-photon LiDAR can meet the measurement requirements of a spatial target of 3.14 m 2 in the range of 1-100 km. For close-range targets, the designed 9-channel LiDAR detects nine times more effective data than a single-channel LiDAR, which means that the real-time performance of target detection can be significantly improved. On the one hand, the theoretical model can be used to verify the feasibility of the system design, on the other hand, to provide data support for the future space target detection.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
星辰大海应助星移采纳,获得10
1秒前
1秒前
axiba发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
theo完成签到 ,获得积分10
2秒前
春山景发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI2S应助小小蜉蝣采纳,获得10
4秒前
归尘发布了新的文献求助10
5秒前
辞镜发布了新的文献求助10
5秒前
00完成签到 ,获得积分10
6秒前
华仔应助董竹君采纳,获得10
6秒前
7秒前
子明完成签到 ,获得积分0
8秒前
可爱的函函应助lin采纳,获得10
8秒前
ruomu发布了新的文献求助30
8秒前
10秒前
10秒前
飘逸的麦片完成签到,获得积分10
13秒前
小蘑菇应助lilili采纳,获得10
15秒前
结实小夏发布了新的文献求助30
15秒前
辞镜完成签到,获得积分10
16秒前
19秒前
小马甲应助辞镜采纳,获得10
19秒前
20秒前
安仔完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
TUTU应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
小青完成签到,获得积分10
23秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
勤奋紫真发布了新的文献求助10
24秒前
ruomu发布了新的文献求助30
25秒前
锅包肉完成签到 ,获得积分10
25秒前
西大喜完成签到,获得积分10
25秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
26秒前
27秒前
大陆完成签到,获得积分10
28秒前
princeyxx完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Risks and Security of Internet and Systems CRiSIS 2024 200
Worked Bone, Antler, Ivory, and Keratinous Materials 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3828020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3370296
关于积分的说明 10462695
捐赠科研通 3090268
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1700293
邀请新用户注册赠送积分活动 817810
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770442