建立了激光成像雷达探测目标的数学模型,分析了目标成像点轨迹形成的整个过程,讨论了距离像上的目标回波强度与目标距离之间的关系,得出了单次脉冲成像回波峰值点在像面上的坐标分布函数。设计实验并提出了一种动目标三维轨迹检测的方法,利用自适应阈值法对激光雷达实验图像进行了处理,得到了目标成像点轨迹分布;对比了距离像的理论和实验数据,结果表明理论模型检测的目标轨迹结果与实验结果误差控制在2%以内,具有较高的吻合度,所得结论可为目标轨迹预测以及意图判断提供参考意义。