CN108700647A

CN108700647A - 利用成像器的遥测方法和***

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Publication number: CN108700647A
Application number: CN201680082596.1A
Authority: CN
Inventors: P·卢梭
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2015-12-29
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2018-10-23
Anticipated expiration: 2036-11-30
Also published as: JP2019500615A; FR3046251A1; FR3046251B1; IL260099B; WO2017114622A1; US20190011540A1; KR20180098281A; CN108700647B; US11085999B2; IL260099A; JP6945536B2; EP3397984A1; EP3397984B1

Abstract

本发明涉及一种测量目标的距离的方法，其利用脉冲发射器和矩阵探测器，所述矩阵探测器包括空间小型探测器，所述空间小型探测器耦合到电容器，所述电容器的积分时间由小型探测器的极化来控制。所述方法包括以下步骤：A)确定目标相对于已知的发射脉冲方向的方向以及确定第一积分时段，在该第一积分时段期间通过探测器检测由目标后向散射的脉冲的回波，该第一积分时段确定目标所在的第一距离范围，B)通过连续的遥测迭代减小第一距离范围，所述连续的遥测迭代即由发射器发射脉冲并且由探测器测试对回波的检测，执行如下：基于第一积分时段，通过积分时间的分割，以及基于对目标的回波的检测，在该步骤完成时确定目标所在的第二距离范围，所述第二距离范围包括在第一距离分段中，C)通过连续的遥测迭代减小第二距离范围，执行如下：基于步骤B的积分时段，通过积分时段的位置变化，所述积分时段具有恒定的积分时间，基于对目标的回波的检测，在该步骤完成时确定目标所在的第三距离范围，所述第三距离范围包括在第二距离范围中。

Description

利用成像器的遥测方法和***

技术领域

本发明的领域是基于光在要被遥测的物体(称为目标)和***之间传播的时间来测量距离。***朝目标的方向发射光。发射的光的一部分朝向***后向散射。***检测到此光，并根据光的回程传播时间估计距离。这种遥测原理已经被激光脉冲遥测仪使用了很长时间。

背景技术

这些遥测仪可以以米级的精度测量非合作目标的距离。遥测仪的发射必须准确朝向目标方向，并且返回的通量必须足够可观才能被检测到。

当要达到的目标较小且距离较远时，有两种有利于性能的途径。第一种是增加目标的照度。第二种是提高接收器的灵敏度。

目标照度的增加可以通过增加发射器的通量和减少发射的发散来获得。发射通量的增加通常受到视觉安全约束的限制，并且发散的减少要求对目标的发射的对准具有高精度。

专利PCT/EP2009/066360和EP13783289.5中描述了在遥测仪中能够实现发射的良好对准的空间检测和用于遥测精度的时间检测的原理。尽管通过空间检测提供了目标的最有贡献部分的可能的最佳对准而使距离测量过程有所改善，但是范围受到时间检测能力的限制。

发明内容

本发明的主题是一种测量目标的距离的方法，其利用脉冲发射器和矩阵探测器，所述矩阵探测器包括空间小型探测器，所述空间小型探测器耦合到电容器，所述电容器的积分持续时间由小型探测器的极化来控制，所述方法包括以下步骤：

A)确定目标相对于已知的发射脉冲方向的方向以及确定第一积分时段，在该第一积分时段期间通过探测器检测由发射器发射并由目标后向散射的脉冲的回波，该第一积分时段确定目标所在的第一距离分段，

B)在连续的遥测迭代过程中减小第一距离分段，所述连续的遥测迭代即由发射器发射脉冲并且由探测器测试对回波的检测，执行如下：

-基于第一积分时段，

-通过积分持续时间的二分法并且直到达到预定的最小积分持续时间，以及

-基于对目标的回波的检测，

在该步骤完成时，基于上一次迭代的积分时段，确定目标所在的第二距离分段，所述第二距离分段包括在第一距离分段中，

C)在连续的遥测迭代过程中减小第二距离分段，执行如下：

-基于步骤B产生的积分时段，

-通过积分时段的位置变化，所述积分时段具有恒定的积分持续时间，

-基于对目标的回波的检测，

在该步骤完成时确定目标所在的第三距离分段，所述第三距离分段包括在第二距离分段中。

与空间检测相关的噪声水平可能远低于与时间检测相关的噪声水平。借助光电二极管和跨阻抗电路进行的常规检测不能像成像器(矩阵空间探测器)那样具有如此高的灵敏度。成像器的存在使得激光发射能够朝向目标完美对准：因此可以减小遥测光束的发散。这具有增加目标的照明并因此提供更强回波的优点。因此，回波检测的灵敏度有所提高，回波增强。由此得出，对于同一个激光源和接收光学器件的同一直径，遥测范围显著增加。

成像器还可以提供目标的偏差参数，以便允许对目标进行精确追踪。

方向可以在被动模式下确定并且所述第一距离分段可以在主动模式下通过以下子步骤确定：

-选择对应于距离分段的、由预定的时间位置和通过日间操作确定的最大积分持续时间限定的初始积分时段，

-基于初始积分时段并且在具有相同积分持续时间的相邻的连续积分时段内，在由遥测预定的距离范围中扫描第一积分时段，在所述第一积分时段期间检测到回波，所述第一积分时段确定目标所在的第一距离分段。

所述方向和所述第一距离分段可以同时确定，并且在主动模式下确定。

有利地，在连续迭代的过程中，所述积分时段是通过考虑与积分持续时间开始时探测器的较低灵敏度相关的预定的重叠而建立的。

当所述目标具有相对速度时，在连续迭代的过程中，每个积分时段都是优选地通过考虑目标的相对速度来建立的。

根据本发明的特征，所述积分时段的位置的变化是通过在连续迭代的过程中积分时段的位置的二分法来获得的，所述第三距离分段是基于最后一次迭代的积分时段确定的。

根据本发明的另一特征，所述目标具有恒定的相对速度，所述恒定的相对速度是未知的但是在预定的最小接近速度和预定的最大远离速度之间，并且，第二距离分段的减小是在每次遥测的连续迭代的过程中获得的：

-根据方向，积分时段的位置随机变化，一旦在存在检测的积分时段之后首次检测不到回波，则变化的方向反转，

-当检测到回波时，记录脉冲的发射时间和相应的积分时段的位置，

-根据记录的时间和位置计算最小速度直线和最大速度直线，

-使目标的相对速度位于最小速度直线的斜率和最大速度直线的斜率之间，以及

-在任何时刻，使所述第三距离分段都位于最小速度直线和最大速度直线之间。

本发明的主题还有一种计算机程序产品，所述计算机程序包括代码指令，当所述程序在计算机上执行时，所述代码指令能够执行所述的测量目标的距离的方法的步骤。

本发明还涉及一种用于测量目标的距离的***，其包括：

-脉冲发射器，

-矩阵探测器，其包括空间小型探测器，所述空间小型探测器耦合到电容器，所述电容器的积分持续时间由小型探测器的极化来控制，

-用于定向发射器和探测器的装置，

-能够使发射器和探测器同步的处理单元，其用于控制定向装置并且实施所述的方法。

附图说明

通过阅读以下以非限制性示例给出的详细描述并参考附图，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的示例性距离测量***，

图2示意性地示出了具有电容器的矩阵探测器根据时间的灵敏度，

图3示出了根据本发明的方法的搜索第一较大距离分段的步骤，

图4示出了根据本发明的方法的第一次减小距离分段的步骤，

图5示出了根据本发明的方法的第二次减小距离分段的步骤，

图6显示了一系列连续的距离分段，该一系列连续的距离分段对应于具有相同长度但位置变化的积分时段，以及根据时间的目标的轨迹，

图7显示了图6的一系列距离分段，其中只有检测到目标的分段以及根据时间的目标的轨迹，

图8重新绘制了图7，向其中添加了限制直线，该限制直线的斜率是对于每个积分时段预定的最大速度和最小速度，然后添加了斜率为在完成测量时(当预定的最大速度不再有效时)计算的最大速度的直线。

图9重新绘制了图7，向其中添加了各种直线，这些直线的斜率是随时间而建立的最大速度，

图10重新绘制了图7，向其中添加了各种直线，这些直线的斜率是随时间而建立的最小速度，

图11显示了最大速度、最小速度以及最大速度和最小速度的平均值随着时间的变化，

图12显示了投影最大距离、投影最小距离、投影平均距离和目标的实际距离随时间的变化。

在所有附图中，相同的元素由相同的附图标记进行标引。

具体实施方式

结合图1描述的根据本发明的距离测量***包括：

-激光脉冲11的发射器1，

-矩阵探测器(也称为成像器)2，其允许以被动模式对目标的图像21进行空间检测和/或以主动模式对目标的回波21进行空间检测，

-光谱滤波器，其位于接收器的前方并以激光器的波长为中心，以减少日间光通量并有助于检测回波；所述光谱滤波器可选地可伸缩，

-用于将发射器和接收器定向在要遥测的目标的方向的装置3；目标所处的角度范围例如为毫弧度级，

-处理单元4，其连接到发射器、探测器和定向装置，并且能够实施在下文中描述的方法。

本发明可以基于硬件和/或软件元件来实施。本发明可以作为处理单元可读的介质上的计算机程序产品而使用。所述介质可以是电子的、磁的、光学的、电磁的或者是红外型的传播介质。该介质例如是半导体存储器(随机存取存储器RAM、只读存储器ROM)、磁带、磁盘或光盘，或盘(光盘-只读存储器(CD-ROM)、光盘-读/写(CD-R/W)和DVD)。

在传统遥测***中，通过满足检测的良好时间精度来优化接收器的灵敏度，从而获得距离精度，例如对于距离超过100米的目标获得米级的精度。接收器将由目标后向散射的光转换为电子。该接收器安装在跨阻抗电路中，该跨阻抗电路将电子通量转换为可变电压。电压的变化表示到达接收器的光通量的变化。因此可以精确地检测回波(＝发射器发射、由目标后向散射并到达接收器的脉冲)到达的时间。灵敏度受到跨阻抗电路的噪声的限制。良好的时间标记需要几个兆赫的宽通带。这个宽通带是限制接收器灵敏度的主要噪声源之一。

通常，空间探测器组合为矩阵，该矩阵的元素是空间小型探测器。每个空间小型探测器都耦合至电容器。空间小型探测器的积分持续时间由小型探测器的极化进行控制。当光通量到达小型探测器时，每个光子被转换成电子，这些电子借助小型探测器的极化而朝向电容器排出。

根据本发明的距离测量***不包括安装为跨阻抗电路的任何接收器，而是矩阵探测器，矩阵探测器的空间小型探测器耦合到电容器，该电容器的积分持续时间由小型探测器的极化进行控制。

利用这种矩阵探测器，光子转换成电子的效率不是1。这取决于小型探测器的技术。在积分时段开始时，量子效率并未达到最大值。微弱的回波可能无法检测到，而相对于积分时段的开始之后的相同回波将被正确检测到。如图2所示，在持续时间为S的积分持续时间的开始时建立极化的过程中，小型探测器的灵敏度因此并不是最佳的。效率较低的持续时间S取决于检测电路。因此，积分时段的持续时间不能减小到小于S的值，在我们的示例中，在这种情况下为几微秒。由于强信号虽然衰减仍会被检测到，因此检测时段的开始不能被忽略。在积分时段结束时也会发生类似的但持续时间要短得多的现象。

可选地，也可以考虑发射脉冲的总持续时间。回波的时间宽度至少与发射脉冲的宽度一样宽。如果灵敏度在整个积分持续时间内是一致的，那么就有必要在脉冲的部分积分的每一端考虑到：实际上，脉冲的部分能量可能会过早或过晚到达。其效果与积分时段开始时灵敏度的降低相似。考虑到脉冲宽度的所需的重叠持续时间通常是发射脉冲一半高度处的宽度(时间)的四倍，以便确定积分在回波的整个持续时间内始终是有效的。

积分时段由积分持续时间和该积分时段相对于激光脉冲发射(例如积分持续时间的开始)的位置来定义。

在我们的示例中，积分时段开始时灵敏度变化的影响和脉冲宽度的影响包含在2μs的重叠中。

为了说明，采用5μs作为积分时段的最小总持续时间的示例。假定在积分时段开始时，2μs的部分不太敏感。

接下来，在积分持续时间结束后，小型探测器读取电路清空电容器以量化电子的数量。在积分时段结束时也出现类似于积分开始S但持续时间要短得多的现象。寄生现象也是噪声的来源。

与空间检测相关的噪声水平可能远低于与时间检测相关的噪声水平。因此，空间检测的灵敏度可能明显好于时间检测的灵敏度。这是低时间分辨率的结果。

为了利用空间检测的性能相对于时间检测的性能更好的可能性，在长距离目标上(通常距离超过100m)，根据本发明的方法仅使用空间检测来提供距离，并且特别是在目标所提供的回波假设不足以使时间检测能够操作时应用。

根据本发明的方法主要包括以下步骤。

A)确定目标相对于已知的发射脉冲方向的方向以及确定第一积分时段，该第一积分时段确定目标所处的第一距离分段，

B)通过积分持续时间的二分法并且直到达到预定的最小积分持续时间为止，在连续遥测迭代过程中减小第一距离分段，在完成这一步骤后确定目标所处的、并且包括在第一距离分段中的第二距离分段，

C)在通过积分时段(该积分时段具有恒定的积分持续时间)的位置变化进行的连续遥测迭代过程中减小第二距离分段，在完成这一步骤后确定目标所处的、并且包括在第二距离分段中的第三距离分段。

由于***和目标的组合速度，或者更精确地说，由于***和目标的速度矢量在连接***与目标的直线上的投影，目标的距离可以随时间变化。通常在这样的条件下，这种相对速度是未知的。对于每一步，都考虑两种情况。

1.相对速度精确已知(可能为零)的情况。

2.相对速度不是精确已知，但属于已知的速度范围的情况。

对于具有精确已知的相对速度Vr的目标：

-如果目标正在远离，其相对速度为正值：从脉冲到脉冲，距离增大。

-如果目标正在接近，其相对速度为负值：从脉冲到脉冲，距离减小。

对于以频率Fr(单位Hz)重复的脉冲，从脉冲到脉冲，目标行进的距离表现为回波到达的额外延迟。令τ为该额外延迟：

对于相对速度未知的目标，目标可以以正的最大速度Vmax远离。目标也可以以负的最小速度Vmin接近。

对于以频率Fr(单位Hz)重复的脉冲，从脉冲到脉冲，目标行进的距离表现为回波到达的补充延迟，该延迟分解为两个值：

-对于脉冲重复频率Fr，对应于最大速度的影响的正的延迟μ。

-对于脉冲重复频率Fr，对应于最小速度的影响的负的提前γ。

在每次迭代时，在积分开始时添加γ，并在积分结束时添加μ。这相当于积分时段相对于没有目标相对速度的情况扩大了μ-γ。

下面的说明详细介绍了每一步骤。指定相对速度的发生率。说明通过示例进行描述。

A)确定目标的方向和第一距离分段。

遥测并不总是能够在不借助发射的情况下对目标进行空间检测，如通常在夜间当空间探测器的光谱带中不能检测到目标自身的发射时那样的情况。因此，将称为被动模式的不借助发射的操作与称为主动模式的借助发射的操作区分开。目标在空间探测器的光谱带中可以具有其自己的发射，因为空间探测可以感知目标的温度。

当环境照明或目标自身的发射不足以进行被动检测时，目标的方向将在主动模式下确定。当空间探测感知到由激光脉冲照射的目标时，该模式被称为主动模式。目标的被动发射较弱，可以选择积分的持续时间来覆盖***的整个预期距离范围。

距离方面的性能取决于目标方向上发射轴的定位。在夜间，小型探测器的场(小型探测器的单位场和发射的光束的发散可以较大)或者空间探测的单位场的积分时段没有限制；这个持续时间可以对应于几十甚至几百公里的距离分段。利用覆盖了由测量***覆盖的整个距离范围的积分持续时间，可以通过扫描可能存在目标的圆锥来搜索目标的存在。

要在发射的瞬时场(发散)并因此限制范围的瞬时场(发散)和通过在可能的场的方向上发射连续的脉冲进行探索的时间之间进行折衷。

在完成这一步骤后，无论目标的相对速度如何，目标的距离都被标记在非常大的距离分段中，该距离分段也称为第一距离分段。如上所述，这个第一距离分段可能覆盖几十甚至几百公里。

方向可以在被动模式下确定。当空间检测感知目标(例如目标被环境照明或目标本身的发射照亮)时，该模式被称为被动模式，也就是说不需要用激光脉冲照亮目标。被动模式下的空间检测可以定位目标，并为定向装置提供使脉冲的发射轴线与目标对准所需的信息。

被动模式下的空间检测的目标是通过提供由***指向的方向与空间探测器2对目标的感知之间的精确偏差测量来改进追踪。位于探测器前方的光谱滤波器可以在被动模式期间缩回以有利于探测。如果光谱滤波器没有缩回，积分的持续时间必须足够长，以便仅凭环境照明来感知目标，而不管光谱过滤。积分时段的持续时间可以是几毫秒。

在被动检测之后，目标相对于发射方向的偏差测量允许调整目标方向上的遥测发射方向。剩余偏差测量必须小于发射发散。

目标的方向也可以在被动模式下通过另一个专用于此功能并装配到***上的设备而确定，所述设备例如为必须知道遥测仪的发射方向的特定偏差计或摄像机。

通过空间检测在被动模式下感知的信号的量化用作由环境日光对目标的照明或目标自身的发射产生的背景通量的测量。

因此以被动模式确定目标的方向，在主动模式下搜索目标所处的第一距离分段。事实上，这种主动模式下的空间检测的目标最初是通过在预定的积分时段中进行空间检测以粗略的方式确定目标的距离。

可以在被动模式下检测目标的情况下，在对应于***范围的最大积分持续时间内收集到的无源通量可能太大以致于不能对目标进行最佳检测。对于该步骤，空间检测的积分持续时间尽可能大以能够识别由脉冲照射的目标的回波，而不管由环境日光对目标的照射或由目标自身的发射而产生的背景通量。背景通量是连续通量。由空间小型探测器感知的背景通量的信号与积分时段的持续时间成正比。可以回想，实际上，到达探测器的光子在积分时段期间积累。那么当积分持续时间过长时，目标的回波(短持续时间)可能会淹没在背景信号中。由此可以看出，可以迅速淹没回波的白天环境照明区别于可以在非常长的持续时间内检测到回波的低夜间环境照明。目标在空间探测器上的位置是已知的。计算不能超过的背景通量水平从而能够以给定的虚警率和给定的检测概率进行检测，由脉冲照射的目标的最小回波水平是已知的现有技术。在积分持续时间减小的阶段，检测到的背景通量将减小，并且检测阈值将能够减小，同时保持相同的虚警率以增加检测概率。

相反，如果超出积分时段，则无法检测到回波。涉及该积分时段(由积分持续时间和该持续时间的位置(例如开始时间)所定义)的折衷根据环境照明、探测器的灵敏度、检测链的噪声、待检测回波的最小水平等而确定。

如图3所示，测量***覆盖的距离范围将通过相等长度的距离分段进行检查，该长度对应于上文所示的“可能的最大”积分持续时间。目标是检测目标位于哪个距离分段中。根据目标与遥测仪的距离，目标的回波将以6.67128μs/km的延迟返回(以299792458m/s传播的光的返回行程)。为了便于在时间和距离同时显示的示例中进行阅读，1μs代表150m的距离，而不是真空中的149.896229m。

以距离***15175m处的目标为例。仍然可以识别环境照明的回波或者换句话说允许主动识别目标的最长积分持续时间为98μs，这表示长度为14700m的距离分段。超过这个积分持续时间，回波可能会被淹没在环境照明中。

目标可能是危险的，将通过增加距离来检查连续的距离分段。但该方法也适用于通过减小距离来检查连续的距离分段。

在相对速度为零的情况下，为了确保以最佳灵敏度来探索距离范围，有必要使在积分时段的开始S时的灵敏度不是最佳的时刻无效。

这是用于定位积分时段的算法。

为了确定第一距离分段，主动模式使用宽度P的相同积分时段。

假设D₀是第一积分时段的开始的延迟，其与***预期的最短距离相对应。假设F₀是该第一积分时段的结束的延迟。积分时段在此步骤中具有相同的宽度(或持续时间)P。

F₀＝D₀+P

如果没有检测到，并且没有达到***的最大距离，则为下一个脉冲定位新的积分时段。必须考虑在积分时段的开始S时的敏感度较低的持续时间。

D₁＝F₀-S

F₁＝D₁+P

……

D_i＝F_i-1-S

F_i＝D_i+P

这个过程一直持续到检测到或直到达到对应于最大距离的延迟。在这种情况下，目标不能立刻检测到，该过程从开始时重新开始。

一旦在积分时段内检测到，就会开始新的一步。

如前所述，空间检测在持续时间S的积分持续时间开始时较不敏感；在我们的示例中，这是第一个2μs(S＝2μs)。

因此，连续的积分时段必须优选地与该持续时间S重叠，因此对于连续的距离分段，对应于长度Ls的重叠(在我们的示例中，S＝2μs→Ls＝300m)。

第一积分时段的位置由***预先确定：当不期望在非常短的距离处遥测目标时，第一距离分段可以不在0米处开始，而是在几十或数百米处开始，这取决于应用。在我们的示例中，检测始于从t＝0开始的积分时段。

在与图3中用虚线表示的从0到14700m的第一距离分段相对应的第一积分时段内没有回波检测。在积分时段的开始的2μs内没有理由考虑较低的灵敏度，因为如果目标的距离小于300m，回波就会很强。

第二次发射脉冲之后，积分时段开始延迟96μs(＝98μs-2μs)。事实上，为了保证以完全灵敏度搜索目标，该时段的前S秒(S＝2μs)与前一个积分时段的结束重叠。这对应于300m的重叠Ls。该积分时段对应于从14400m(＝14700-300)到29100m(＝14400+14700)的距离分段。在我们的示例中，因为目标距离15175m：目标因此位于相应的距离分段中，所以在这个积分时段中检测到回波。

在遥测中，通常有两种类型的逻辑，这取决于所寻找的目标的性质：第一回波逻辑或最后回波逻辑。根据基于允许检测的成像器的本发明，有助于检测的剖面(profil)是可用的。或者在距离分段中检测到的是预期的，在这种情况下，没有理由在其他距离分段中搜索。或者检测到的不是预期的，在这种情况下，根据与之前描述的相同的原理，该方法继续用于所有的具有相同长度(在本示例中为14700m)的后续分段：第三距离分段将覆盖位于28800m(＝29100-300)和43500m(＝28800+14700)之间的距离等，直到在距离分段中检测到回波或直到达到***的范围限制。

在完成这一步骤后，目标被标记在一个较大的距离分段中，该距离分段也称为第一距离分段。在我们的示例中，这是位于14400m至29100m之间的距离分段。

当目标的速度准确知道时，还需要考虑到额外的延迟τ。

假设D₀是第一积分时段开始的延迟，其与***预期的最短距离相对应。假设F₀是该第一积分时段的结束的延迟。在此步骤期间，积分时段具有相同的宽度P。

F₀＝D₀+P

D₁＝F₀-S+τ

F₁＝D₁+P

当目标的速度不是准确知道时，还需要考虑可能的速度范围。

假设D₀是第一积分时段开始的延迟，其与***预期的最短距离相对应。假设F₀是第一积分时段的结束的延迟。在此步骤期间，积分时段具有相同的宽度P+μ-γ。

F₀＝D₀+P+μ-γ

D_i＝F_i-1-S+γ

F_i＝D_i+P+μ-γ

这个过程一直持续到检测到或直到达到相应于最大距离的延迟。在这种情况下，目标不能立刻检测到，该过程从开始时重新开始。

一旦在积分时段内检测到，就会开始新的步骤(步骤B)。已知第一距离分段对应于检测时段覆盖的范围。第一距离分段对应于从D_i-1延伸到F_i-1的检测时段。

在完成这一步骤后，目标被标记在一个较大的距离分段中，该距离分段也称为第一距离分段。

B)通过积分持续时间的二分法，第一次减小目标所在的距离分段。

如图4所示，通过减小积分时段的持续时间，同时验证目标的回波是否正常存在，此步骤可以细化第一分段内目标的距离。

积分时段持续时间的二分法可以使积分时段减小到探测器技术以及用于使发射与积分时段延迟同步的装置所允许的预定最小持续时间。

首先考虑零相对速度。

原则上，在具有给定延迟的积分时段中检测到回波之后，对于积分的开始以相同的延迟进行下一个遥测(优选地进行调整以考虑低灵敏度的持续时间S)但积分持续时间减半：这对应于第一距离分段的前半部分(优选地进行调整的)。如果在此积分的持续时间内没有检测到回波，则在此初始积分时段的另一半(这对应于第一分段的后半部分)上执行下一个遥测。在我们的示例中，在积分时段的前半部分检测到回波。

在每次迭代中，通过将前一个积分时段的持续时间减小一半(或将进一步指定为大约一半)来重复这种二分法；当在前半部分检测到目标的回波时，如图4的前4次迭代的情况那样，我们进行到下一次迭代，否则如图4的第5次迭代的情况一样，在进行到下一个迭代之前验证在另一半中获得回波。因此，通过连续迭代，积分持续时间的宽度减小，并且相应的积分时段保持在检测到目标的回波的程度。距离分段的长度最终很窄。

优选地，考虑空间检测不太敏感的积分时段的开始S。

先前的检测发生在宽度为98μs的积分时段，该积分时段以脉冲发射延迟96μs开始。在我们的示例中，这个积分时段对应于从14400到29100m的距离分段。

积分的持续时间DI的第一次划分以50一次的积分持续时间进行，该积分持续时间以与之前相同的延迟(即发射脉冲之后96μs)开始。

考虑到必要的重叠，以下列方式计算积分的连续持续时间DI_i：

积分时段i+1的位置按以下方式设定：

在第i次迭代中，第一次检测测试从D_i延伸到F_i，并且如果没有检测到，则第二次测试利用从K_i延伸到L_i的迭代进行。两次测试的迭代以较低灵敏度的持续时间S重叠。

对于第一次遥测试验i＝0

D_i＝D_i-1

F_i＝D_i+DI_i

如果在第一次测试中检测到，则目标所在的新分段是：

开始：Td_i＝D_i结束：Tf_i＝F_i

如果在第一次测试中没有检测到，则为此迭代进行第二次测试。

积分的开始发生于

K_i＝F_i-S和L_i＝K_i+DI_i

定位目标的新分段的计算考虑了在该迭代的第一次测试中未检测到。

开始Td_i＝F_i结束：Tf_i＝L_i

因此，每次迭代时，距离分段的宽度减半。

在处理时段i的第一个“一半”时，时段i+1的开始＝时段i的开始，或者另外规定距离分段i+1的下限＝距离分段i的下限；

当处理时段i的第二个“一半”时，时段i+1的结束＝时段i的结束，或者另外规定距离分段i+1的上限＝距离分段i的上限。

在我们的示例中，重叠为2μs，积分持续时间的连续宽度为：98μs、50μs、26μs、14μs、8μs和5μs。积分的持续时间不能无限减小。由于如前所述，在成像器处存在物理限制，并且也存在发射脉冲的时间宽度的影响。

在我们的示例中，目标距离15175m，上文所示值的积分持续时间宽度的二分法对应于距离分段：

从14400m到29100m，长度为14700m，

从14400m到21900m，长度为7500m，

从14400m到18300m，长度为3900m，

从14400m到16500m，长度为2100m，

从14400m到15600m，长度为1200m，

从14400m到15150m，长度为750m，但没有检测到回波，因此下一个分段是

从14850m到15600m，相同的长度750m，并在前一距离分段(14400m-15600m)的上限处设置。

图4显示了图形表示：虚线绘制了没有检测到时的距离分段。

根据替代实施方案，这些二分法可以通过在前半部分之前考虑后半部分来进行。

在该步骤B以零相对速度完成后，目标位于称为第二距离分段的距离分段中，第二距离分段包含在第一距离分段中并且比第一距离分段窄。

在相对速度已知的情况下，积分的持续时间DI以相同的方式演变。

但是在每一次迭代中，由于速度的原因，积分的开始和结束都会滑动。

D_i＝D_i-1+τ

F_i＝D_i+DI_i

如果在第一次测试中检测到，则目标所在的新分段是：

开始：Td_i＝D_i结束：Tf_i＝F_i

积分的开始发生于

K_i＝F_i-S+τ和L_i＝K_i+DI_i

开始Td_i＝F_i+τ结束：Tf_i＝L_i

因此，每次迭代时，距离分段的宽度减半。

在第一次测试

D_i＝Td_i-1+γ

F_i＝D_i+DI_i

如果在第一次测试中检测到，则目标所在的新分段是：

开始：Td_i＝D_i，结束：Tf_i＝F_i

K_i＝F_i-S+μ和L_i＝K_i+DI_i

开始：Td_i＝F_i+μ，结束：Tf_i＝L_i

当达到设想的***的窗口的最小宽度时，减小积分时段的宽度的过程停止。

在该步骤B以非零相对速度完成后，目标位于称为第二距离分段的距离分段中，第二距离分段包含在第一距离分段中并且比第一距离分段窄。

我们将通过示例来说明通过积分的持续时间的二分法来第一次减小具有相对速度的目标的距离分段的情况。

如上所述，通过引入与速度有关的进一步重叠，在完成步骤A时已确定第一距离分段。

在我们的示例中，认为在39030m到78030m的距离分段(＝第一距离分段)中存在检测，即覆盖从260.2μs到520.2μs的延迟的积分中存在检测。正如伴随迭代的固定距离目标一样，距离分段被分成半分段，同时考虑在积分期间获得完整性能的持续时间。但是由于此时目标具有相对速度，所以分成两个半距离分段也考虑了这个速度。因此，为了保持平衡的半分段，由于目标在接近或远离时的未知速度以及在积分期间获得完整性能的持续时间所需的重叠的效果在两个半分段之间被分开。设M是搜索的前一个持续时间的分段D的中间。第一个半分段必须更早0.8μs开始，以考虑目标接近和终止于M的可能性。如果没有检测到，另一个半分段的开始必须比M更早2.8μs开始以掩盖2μs的较低灵敏度，并考虑到目标接近的可能性。这个半分段的结束必须是上次检测的分段的结束，增加2倍的0.2μs，以考虑自上次检测以来目标的远离速度。

因此，持续时间的分段D被分解成相同持续时间的两个半分段：(D+0.8+2.8+0.4)/2＝(D+4)/2＝D/2+2。

在我们的示例中，这些半分段的持续时间因此增加了2μs(600m)。

对于之后的脉冲，考虑的第一个半分段将是最接近的。目标已经移动。在积分时段开始时(回波本质上是弱的)，回波可能很强，这一事实在积分时段开始时(在我们的示例中为259.2μs)已经考虑到了。一半持续时间的积分必须考虑速度方面。为了考虑这些现象并保持平衡的半分段，

·积分时段的开始时间为260.2-0.8＝259.4μs(39030-120＝38910m)。

·设想的持续时间为260/2+2＝132μs(39000/2+300＝19800m)。

·该期间的结束时间为259.4+132＝391.4μs

(38910+19800＝58710m)。

如果存在检测，则可以对积分持续时间的新的分解进行相同的推理，其中

·积分的开始时间为259.4-0.8＝258.6μs(38910-120＝38790m)，

·积分的持续时间为132/2+2＝68μs(19800/2+300＝10200m)，

·积分的结束时间为258.6+68＝326.6μs(38910+10200＝49110m)。

	分段的开始	分段的结束	分段的宽度	检测
					第一个	39030m	78030m	39000m	是
第二个	38910m	58710m	19800m	是
					第三个	38790m	48990m	10200m

如果没有检测到，则必须将下一个时段的开始设置为前一个时段的结束，提前灵敏度较低的2μs，并且提前0.8μs以考虑到目标的最大接近速度，即：

391.4-0.8-2＝388.6μs(58710-120-300＝58290m)。

在积分时段结束时，在10Hz的3个连续脉冲之间(对第二个脉冲没有任何检测)考虑远离形式的目标的相对速度(即300m/s)，即60m或+0.4μs；因此在520.2+0.4＝520.6μs(78030+60＝78090m)结束。

	分段的开始	分段的结束	分段的宽度	检测
					第一个	39030m	78030m	39000m	是
第二个	38910m	58710m	19800m	否
					第三个	58290m	78090m	19800m	是

此后的第三个脉冲之后的细分如之前那样进行。

因此，积分的持续时间将通过利用在上文中指定的减小规则的连续二分法来减小。在我们的示例中，得到了积分的持续时间：260μs、132μs、68μs、36μs、20μs、12μs、8μs、6μs、5μs。

通过这种二分法，可以知道目标在相当狭窄的距离分段中的位置。但是积分的持续时间不能减小到非常短的时间。一方面，目标速度的不确定性规定从一个检测测试到另一个检测测试的最小宽度。另一方面，就像固定距离的目标一样，为了获得最佳效率，空间检测的特性不允许下降到最小持续时间以下。由于目标可能的速度和为了达到最大检测效率的2μs，可以有例如2×(0.8+0.2)μs的持续时间。在该示例中，选择5μs(＞2+2μs)积分持续时间的最小持续时间，即距离分段长度为750m。

在完成该第一次减小的步骤后，具有相对速度的目标位于比第一距离分段更窄的距离分段(称为第二距离分段)中。

C)通过积分时段的位置的二分法，第二次减小目标所在的距离分段。

现在不再可能减小积分时段的宽度。该方法依赖于积分时段的位置相对于激光脉冲发射时刻的受控滑移。

在此步骤中，积分的持续时间是固定的，并等于上一步骤完成时保留的积分持续时间的最小值。

当相对速度准确知道并且可能为零时，距离分段的认识的细化如下进行。

D_i＝F_i-P

如果在第一次测试中检测到，则目标所在的新分段是：

开始：Td_i＝Td_i-1，结束：Tf_i＝F_i

K_i＝F_i-S+τ和L_i＝K_i+P

新的分段是

开始：Td_i＝F_i+τ，结束：Tf_i＝Tf_i-1+2·τ

这一步骤的原则是通过连续迭代来移动积分的开始。为了不受在积分持续时间的开始时显示的效率较低的部分S(即本例中的左侧部分)的限制，在确定积分时段的位置时要考虑所述部分S。

基于与第二距离分段对应的积分时段的位置，将该位置提前(更早开始)总宽度的一半，虽然已知回波不会位于如此移动的该积分时段的前半部分。

如果存在检测，则目标位于实际上宽度为第二距离分段所具有的宽度的一半(优选地在重叠内)的距离分段中。事实上，如果存在检测，则在第二距离分段的前半部分(优选地在重叠内)。然后，接下来的积分时段提前，但是提前前一移动的一半(优选地在重叠之内)。

如果没有检测到，这是因为目标位于第二距离分段的另一半(优选地在重叠内)。但目标的距离的细化只依赖于有效的检测。如果在脉冲发射之后没有检测到，则不能够确认目标存在于互补的积分窗口(另一半)中，因为瞄准线可能没有很好地指向目标或者回波处于检测效果较差的积分时段的开始。将进行检查。积分时段因此延迟以覆盖第二距离分段的后半部分(优选地在重叠内)，引入重叠以使得不太有效的积分部分叠加在前一积分持续时间上。因此，目标可能的存在范围被完全覆盖，并具有最大的灵敏度。

在完成积分时段位置的该第一次二分法之后，目标然后位于相对于第一距离分段被除以2的距离分段中(优选地在重叠内)。

随着位置的连续二分法，目标所在的距离分段的长度每次都除以2(优选地在重叠内)。

在我们的示例中，这个最小持续时间是5μs。在相对速度为零的情况下，获得转换成距离的连续遥测的下面的表格(也在图5中示出)，其中，从前一步骤继承的第一距离分段被称为初始遥测：

对于相对速度未知的目标，距离测量方法类似于前面描述的方法，但引入了扩大的目标速度的可能范围的表示方式。第一距离分段对应于从D_i-1延伸到F_i-1的检测时段。

目标是收紧目标所在的距离分段。时段的最短持续时间是P。

D_i＝F_i-P

如果在第一次测试中检测到，则目标所在的新分段是：

开始：Td_i＝Td_i-1，结束：Tf_i＝F_i

积分的开始发生于

K_i＝F_i-S+γ和L_i＝K_i+P

开始：Td_i＝F_i+γ，结束：Tf_i＝Tf_i-1+2·μ

因此，每次迭代时距离分段的宽度都会减小。但是这种减小受到速度范围的限制。

已经描述了在进行下面的迭代时提前积分时段的位置的这一步骤。根据替代方案，此步骤可以在撤回此位置的同时进行。

目标可能正在接近或远离。假定例如最大接近速度Vmin＝-1200m/s，例如在两个激光脉冲之间的预定持续时间(重复频率)为100ms，目标将接近120m：需要至少γ＝-0.8μs的重叠。例如，目标也可能以假定的最大速度Vmax＝300m/s远离；那么对应于30m的距离，需要μ＝0.2μs的重叠。

积分时段的定位也考虑到根据积分时段中回波位置的检测的效率，并且如有必要，发射脉冲宽度和同步噪声。

为了便于阅读这些示例，积分时段被转换成距离等值。

例如，第一距离分段从450m到39450m，即260μs的积分时段，其相对于遥测仪的发射重叠从3μs到263μs的延迟。空间检测搜索信号的电平是否高于预定阈值，以检测目标的存在。

对于第一积分时段，由于短程目标提供的回波强，所以没有理由考虑探测器灵敏度较低的持续时间S。

如果在此期间没有检测到，对于后续脉冲的发射，积分时段的位置将被移动以覆盖随后的距离分段，同时考虑进行检测的脉冲之间目标的假定速度。

例如，对于随后的分段，积分必须从以下位置开始有效：263-0.8-2＝260.2μs(39450-120-300＝39030m，其中-0.8μs(-120m)考虑了以1200m/s在0.1s内接近的可能性，以及必须被掩盖的灵敏度较低的持续时间S的2μs(300m))，至：

260.2+259＝519.2μs(77880m)。

如果仍然没有检测到，则根据相同的原理定位新的、更远的距离分段。

在所描述的这种测量方法中，将脉冲的发射方向保持在目标方向上是关键的，当目标具有相对速度时更是如此。可以在主动模式下的空间检测之间利用相同的探测器在被动模式下进行空间检测，以辅助瞄准线的定向。此外，如果存在检测，则可以通过将发射集中在对回波具有最大贡献的目标区域来完成方向的优化。利用在目标水平的照明的空间分布的解卷积可以改善对准。被动检测和主动检测之间感知的对准偏差的了解提高了被动模式下检测之后的追踪偏差的精度。

如果目标不是很小，那么可以通过在第一次检测周围的方向进行扫描来使用此模式来更好地对目标进行空间描述。

监控指向相对于固定的参考坐标系的方向使得***能够保持指向目标。

提出了两种细化距离的方法，即通过对积分的位置进行二分法或通过随机抽取积分的位置。

C1：通过对积分的位置进行二分法进行第二次减小。

如已经指出的那样，目标的距离的细化只依赖于有效的检测。

对于每个脉冲，精确测量积分时段的有效延迟。

在第一次减小的步骤的最后检测之后，可以通过考虑可能的速度范围来预测目标将会处于的时段。如对固定距离目标一样，这一时段分成两部分。以下时段将只涵盖两个一半中的一个。必须考虑到积分时段的开始不太有效的事实，以避免错过目标以及失去目标的风险。

例如，最后的检测发生在脉冲发射时刻延迟270至275μs的时段内。

对于接下来的脉冲，目标可能在区间270-0.8＝269.2μs至275+0.2＝275.2μs，即6μs宽之内。

为了细化距离，6μs的偏差被分成两部分。检测时段位于267.2至272.2μs之间。

如果检测到，则目标处于可能的[269.2-275.2]与测试的[267.2-272.2]之间的共同分段(即，新分段[269.2-272.2])中。

如果没有检测到，则认为目标位于互补部分[272.2-275.2]。在接下来的脉冲中，目标应该所处的互补部分变为[271.4-275.4]。检测测试在[268.4-273.4]中进行。

如果检测到，则目标位于共同部分[271.4-273.4]。

如果没有检测到，则认为目标位于互补部分[273.4-275.4]。

当目标的相对速度未知时，由于在每个步骤目标所在的可能区域的扩大，该过程收敛缓慢，这与对可能区域的宽度进行划分相竞争。这个过程并不能提供对距离的精细了解，从而优于每一步骤的扩大。在该示例中，了解限于1μs即150m。

提出了一种替代方案来细化距离并进一步确定目标的相对速度。

C2：通过随机抽取积分时段的位置进行第二次减小。

正如已经指出的那样，不能将积分的持续时间减小到超过某个值以提高对距离的了解。但是目标相对速度的不确定性也会规定最小宽度来保持相当频繁的检测，否则目标会丢失。

这一步骤的原理是积累若干检测，积分时段的延迟对于所述若干检测是可变的。每次检测后，处理都会将积分时段的精确位置与之前的积分时段的精确位置进行比较。该处理提供对目标的距离范围和速度范围的估计。随着检测的进行，这些估计变得越来越精确。

积累检测的原理依赖于积分时段相对于脉冲发射的延迟的随机变化。

对于每个发射脉冲，随机变化的幅度通过积分时段的持续时间乘以0和1之间的随机数的乘积而获取。对于每个新幅度都抽取新的随机数。可以预先记录该随机数的序列。随机变化的幅度的平均值是积分时段的持续时间的一半。为了避免目标逃逸，转化为距离乘以重复频率的幅度的平均值必须大于目标极值速度假设的绝对值。

基于第一次减小的步骤的最后一次检测，对于接下来的脉冲，积分时段的延迟等于先前的延迟减小第一随机大小。如果存在检测，则延迟的演变处于相同的方向，即第二随机大小的延迟减小。对于下面的积分，只要存在检测，演变就会朝着相同的方向。

如果没有检测到，则延迟的演变方向反转。因此每次都会增加新的随机延迟大小。根据延迟大小的连续幅度以数个脉冲恢复检测。随着延迟增加，将有连续的检测。延迟的增加一直持续到首次检测不到。该检测不到触发延迟演变方向的反转。延迟的演变方向保持不变以恢复检测。重复该循环，直到以满意的精度获得参数(位置，速度)。

该步骤的模拟在图6中示出在目标上，该目标在表示为0的时刻位于距离41000m处，并且径向速度为-450m/s，因此是接近的。以10Hz发射脉冲。

每个发射的时刻都被记录。每个积分时段相对于脉冲发射的位置都被测量并记录，同时与发射脉冲的时间相关联。由于精确记录了位置的有效值，所以影响积分时段位置的时间噪声的可能性不影响积分时段的位移的随机变化过程。

处理与发射以及利用检测获取积分时段同时进行。对于处理，只保留与检测对应的数据，如图7所示。

利用第一次减小步骤的检测的最后积分持续时间为5μs。该最后积分持续时间在270和275μs之间，对应于40472到41221m的可能距离(对于真空中的确切光速)。

在接下来的四秒(＝***测量时间)的过程中，以10Hz的重复频率发射脉冲时，积分时段的位置如上所述随机演变。积分持续时间的宽度为5μs。它的位置取决于先前的位置在一个方向上移动的随机值，这取决于前一时段的检测到或未检测到。

处理保存的数据。

只保留存在检测的积分时段，如图7所示。例如，在0.2s或0.6s或0.7s发射的脉冲没有产生任何回波检测，因此不保留。

目标的速度未知，但目标的速度位于极限最大远离值与极限最小接近值之间。极限最小值和极限最大值是已知的假设。例如接近时为-1200m/s，远离时为+300m/s。

我们将结合图8描述测量过程中的数据处理。

时间0处的时段表示目标所在的距离范围。目标具有属于-1200m/s和+300m/s的范围的恒定相对速度。由于这些极限速度，在0到0.1s之间，目标所在的范围由连接到积分距离的开始和结束的中等虚线段限定，并且中等虚线段的斜率是极限最小速度和极限最大速度。

在0.1s处的新检测限定了在时间0处生成的范围的投影中包含的距离范围。目标处于0.1s时的积分距离的开始和结束的边界之间，然后处于由落在这些边界上的虚线直线限定的范围中，并且虚线直线的斜率是极限最小速度和极限最大速度。

下一次检测发生在0.3s。下界包含在前面的投影中，因此成为新的界限。上界(以短虚线投影)超出了在0.1s处落在上界的线段的范围：因此不保留。上一个在0.1s处落在上界的线段仍然限定目标所在的范围。

在0.4s时，下界成为新的界限。值得注意的是，由于时间0处于所有存在检测的时段中，所以落在这个界限上的轨迹实际上一直包含在内。上界超出了在0.1s处落在该时段的线段。

在0.5s时，下界成为新的界限。但表示目标的极限最小速度(短虚线)的直线的斜率超出在0和0.1s的时段：因此目标不能具有这个极限最小速度。目标的最小速度不低于在0s通过上界和在0.5s通过下界的直线的斜率。

在1s也一样。极限最大速度不再是极端最大速度，而是在0.5s时落在下界和在1s时落在上界的直线(长虚线)的斜率。

当不再有任何斜率等于极端速度的直线(斜率等于极端速度的直线必须通过存在检测的所有积分时段)时，需要搜索斜率为通过所有检测时段的最大值或最小值的直线。在任何时刻，目标的距离都位于对于斜率为最小速度和最大速度的两条直线落在的边界后面的时刻有效的最后的直线之间。

与每个检测D_i相关联：

-发射脉冲的时间t_i，

-积分开始距离(开始积分)Id_i，称为检测D_i的下界，以及

-积分结束距离(结束积分)If_i，称为检测D_i的上界。

在i个检测后，最大速度直线是所有保留的积分时段的开始低于直线以及所有保留的时段的结束高于直线的直线中斜率最大的直线。

在每次检测之后，通过考虑从该步骤开始以来累积的n组值来计算最大速度VMax_k，l。

下标k和l是最低斜率的i和j的值。

最大速度直线通过D_k的下界和D_l的上界。

其他直线不通过从0到n的存在检测的所有积分时段。

图9显示了伴随着获取的连续最大直线作为示例。

没有显示第一条直线，因为它们对应的最大速度比***设想的极限最大速度假设高得多，这里极限最大速度在远离时为300m/s。

第一直线在0.5s处落在积分的开始，在1.0s处落在积分的结束。考虑到在1.1s的检测，这条直线仍然有效。

新的直线(第二直线)符合直到1.4s的检测的标准。等等。

第七直线在1.1s处落在积分的开始，在3.8s处落在积分的结束。

以同样的方式搜索最小速度直线VMin_t，u，如图10中的示例所示。这是通过积分结束距离和随后的积分开始距离的直线，其斜率最大，并且经过从0到n的所有积分时段。

下标t和u是最大斜率的i和j的值。

最小速度直线通过D_t的上界和D_u的下界。

其他直线不通过从0到n的存在检测的所有积分时段。

随着检测，由最小速度和最大速度对实际速度的包围减小。图11示出了最小速度值和最大速度值的示例性演变，目标的估计速度处于最小速度值和最大速度值之间。平均值是很好的估计值，它向实际速度收敛。对于此模拟中的记录，目标的速度为-450m/s。

随着该过程，在每次检测之后，重新计算最小速度直线和最大速度直线。对于以后的时间，最小速度直线和最大速度直线会限制目标所在的距离范围。在最后一次检测之后的每一时刻，这两条直线都限制了目标所在的距离范围。

在每个时刻，平均值是对目标距离的估计值。图12中的曲线表示目标的距离的了解随时间的示例性演变。与该值相关的公差由两条直线之间的偏差给出。

有趣的是，在图12所示的这个示例中，尽管积分时段宽度对应于750m，但估计在2.6s处的目标的距离离目标的实际位置35m。

根据本发明的方法与传统的检测方法相比表现出以下优点。

借助光电二极管和跨阻抗电路进行的常规检测不能像成像器那样具有如此高的灵敏度。此外，成像器的存在使得激光发射能够朝向目标良好对准：因此可以减小遥测光束的发散。这具有增加目标的照明并因此提供更强回波的优点。回波检测的灵敏度有所提高，回波增强。由此得出，对于同一个激光源和接收光学器件的同一直径，遥测范围显著增加。

Claims

1.一种测量目标的距离的方法，其利用脉冲发射器(1)和矩阵探测器(2)，所述矩阵探测器包括空间小型探测器，所述空间小型探测器耦合到电容器，所述电容器的积分持续时间由小型探测器的极化来控制，所述方法包括以下步骤：

-基于第一积分时段，

-基于对目标的回波的检测，

在该步骤完成时，基于上一次迭代的积分时段确定目标所在的第二距离分段，所述第二距离分段包括在第一距离分段中，

C)在连续的遥测迭代过程中减小第二距离分段，执行如下：

-基于步骤B产生的积分时段，

-基于对目标的回波的检测，

2.根据前述权利要求所述的测量目标的距离的方法，其特征在于，在被动模式下确定所述方向，并且所述第一距离分段在主动模式下通过以下子步骤确定：

-选择对应于距离分段的、由预定的时间位置和最大积分持续时间限定的初始积分时段，

-基于初始积分时段并且在具有相同积分持续时间的相邻的连续积分时段内，在通过遥测预定的距离范围中扫描第一积分时段，在所述第一积分时段期间检测到回波，所述第一积分时段确定目标所在的第一距离分段。

3.根据权利要求1所述的测量目标的距离的方法，其特征在于，所述方向和所述第一距离分段同时确定，并且在主动模式下确定。

4.根据前述权利要求中任一项所述的测量目标的距离的方法，其特征在于，在连续迭代的过程中，所述积分时段是通过考虑与积分持续时间开始时探测器的低灵敏度相关的预定的重叠而建立的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的测量目标的距离的方法，其特征在于，所述目标具有相对速度，并且，在连续迭代的过程中，每个积分时段都是通过考虑目标的相对速度而建立的。

6.根据前一项权利要求所述的测量目标的距离的方法，其特征在于，所述相对速度是已知的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的测量目标的距离的方法，其特征在于，所述积分时段的位置的变化是通过在连续迭代的过程中积分时段的位置的二分法而获得的，所述第三距离分段是基于最后一次迭代的积分时段确定的。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的测量目标的距离的方法，其特征在于，所述目标具有恒定的相对速度，所述恒定的相对速度是未知的但是在预定的最小接近速度和预定的最大远离速度之间，并且，第二距离分段的减小是在每次遥测的连续迭代的过程中获得的：

-根据记录的时间和位置计算最小速度直线和最大速度直线，

9.一种计算机程序产品，所述计算机程序包括代码指令，当所述程序在计算机上执行时，所述代码指令能够执行根据权利要求1至8中任一项所述的测量目标的距离的方法的步骤。

10.一种用于测量目标的距离的***，其包括：

-脉冲发射器(1)，

-矩阵探测器(2)，其包括空间小型探测器，所述空间小型探测器耦合到电容器，所述电容器的积分持续时间由小型探测器的极化来控制，

-用于对发射器和探测器定向的装置(3)，

-能够使发射器和探测器同步的处理单元(4)，其用于控制定向装置并且实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法。