В статье предложена модель для системы лазерного локатора с трехмерным изображением (3D) и прямым детектированием при использовании матрицы чувствительных элементов в фокальной плоскости (FPA) инфракрасного приемника на квантовых ямах (QWIP). Эту модель предлагается использовать для улучшения формирования 3D изображений на существующих системах теплового (ИК) изображения с одинаковой базовой формой, работающих в средней области инфракрасного диапазона спектра MWIR (3–5 мкм) и в длинноволновой ИК-области спектра LWIR (8–12 мкм). Для получения интегрального сигнала необходимого уровня при коротком времени интегрирования необходима передача лазерных импульсов с высокой энергией и получение фотоэлектронов с энергиями, максимально близкими к тем значениям, которые получены от фоновых фотоэлектронов в системах тепловидения с большим интервалом времени интегрирования. Показано, что поскольку предлагаемая система характеризуется низкими уровнями для спекл-разнесения и высокими уровнями для фотоэлектронов сигнала, то сигнал подчиняется гауссовой функции плотности вероятности. Рассчитанная рабочая характеристика системы для предложенной модели показывает, что для получения удовлетворительных значений параметров необходим приемник с низким темновым током и высокой передаваемой энергией.