激光雷达可实现目标的高精度探测、高分辨成像、识别与跟踪,在民用和军事领域得到广泛的应用。扫描激光雷达可在较大空域范围实现目标搜索与探测,是激光雷达的重要研究方向。高速的激光扫描系统是激光雷达完成对运动目标捕获的关键。本文在分析介绍常用激光扫描技术的基础上,针对目标运动的状态与扫描空域大小,设计了基于高速振镜的激光扫描系统。分析研究了矩形、分行式螺旋、螺旋形和六边形等扫描方式的工作性能。考虑振镜因为加减速造成的时间损失问题,计算出四种扫描方式的扫描时间,并利用搭建的原理性实验系统,对矩形、分行式螺旋、六边形扫描三种方式的扫描速度进行测试,证明系统工作正常;根据已知的目标出现概率与运动方程,推导了有预警信息下运动扩展目标的捕获概率公式,计算了矩形、分行式螺旋形、螺旋形、六边形扫描等扫描方式下的目标捕获概率。结果表明,在给定时间与扫描面积的前提下,矩形扫描与分行式螺旋形扫描的捕获概率相同,都为91.84%,六边形扫描的捕获概率是96.71%,螺旋形扫描捕获概率只有70.74%。所以六边形扫描方式具有更好的工作性能。为进一步测试不同扫描方式下的目标捕获性能,对静止与模拟运动目标进行捕获实验测试,对不同扫描方式下的测量结果进行了分析讨论。六边形扫描相对于其他扫描方式的探测事件发生次数最多,所以六边形扫描方式具有更好的目标捕获性能。