激光成像雷达是激光技术与雷达技术相结合产生的一种新型高精度成像传感器，它具有角分辨率、距离分辨率和测量精度高，抗干扰能力强等特点。激光成像雷达除了能得到目标距离图像之外，还可以获取目标的表面反射强度图像等多维信息，通过这些信息的融合可以得到多种特征的信息图像。它在地形匹配、地形跟踪、飞行器前视避障等领域有巨大的潜在应用。激光成像雷达系统仿真，是激光成像雷达技术同计算机仿真技术相结合的产物，是未来激光雷达系统设计的新手段，是今后激光雷达研究领域的重要方向之一。综合、全面的仿真软件可以方便直观的评价激光雷达系统的设计好坏，预测和评估激光雷达系统的性能，并且指导激光成像雷达的设计。　　 本文在实验室已有仿真模型的基础上深入全波形层次对仿真模型误差进行分析，模拟了成像过程中接收到的回波全波形，由此得到仿真的另一种成像—强度像，研究了强度像匹配的方法，并对全波形应用进行了仿真实验。论文首先对激光成像雷达的特点和发展做了综述，简要介绍了激光成像雷达仿真技术的意义和发展；接着详细分析了激光成像雷达测量误差模型，包括激光测距基本原理，大气传输模型和噪声模型；在此基础上，进行全波形分析，给出浮动门限的思路达到减少测距误差的目的。并与真实测量结果进行了比较，验证了模型的正确性；同时，给出了全波形分析的一系列应用，可概括为：提高测距精度，提高探测距离和在识别和分类中的应用。另一方面，在仿真全波形分析的基础上得到另一种成像—强度像，同时对强度像匹配进行了从灰度匹配到特征匹配到决策级匹配方法的研究与算法实现和结果统计。最后指出强度像匹配在地形匹配领域作为距离像匹配的辅助方法大有前景。