一种机载激光雷达3D成像系统的制作方法

本实用新型属于激光雷达成像领域，尤其涉及一种机载激光雷达3D成像系统。

背景技术：

自20世纪60年代末世界第一部激光雷达诞生以来，机载激光雷达技术作为一种重要的航空遥感技术，已经被越来越多的学者所关注。迄今为止，机载激光雷达的研究与应用均取得了相当大的进展，虽然机载激光雷达无法完全取代传统的航空摄影测量作业方式，但可以预见，在未来的航空遥感领域，机载激光雷达将成为主流之一。进入90年代，机载激光雷达系统进入实用化阶段，并成为雷达遥感发展的重要方向之一。

机载激光雷达是将激光用于回波测距和定向，并通过位置、径向速度、物体反射特性等信息来识别目标，它体现了特殊的发射、扫描、接收和信号处理技术。机载激光雷达技术起源于传统的工程测量中的激光测距技术，是传统雷达技术与现代激光技术结合的产物，是遥感测量领域的一门新兴技术。

技术实现要素：

本实用新型提出一种机载激光雷达3D成像系统，具体的，包括激光发射模块、激光控制模块、激光接收模块、中央控制模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块，所述中央控制模块通过激光控制模块与激光发射模块连接，所述中央控制模块还与激光接收模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块连接；所述激光控制模块用于控制激光发射模块发射激光。

进一步的，所述中央控制模块包括中央处理器、模数转化器、定时器、ARINC接口板、高稳定性振荡器，所述中央处理器连接模数转化器、定时器、ARINC接口板、激光控制模块，所述模数转化器还连接激光接收模块和高稳定性振荡器，所述ARINC接口板与捷联式惯性导航系统连接，所述中央处理器和定时器与GPS接收机连接。

进一步的，所述定时器型号为BC620AT。

进一步的，所述中央处理器与计算机采用RS-232C串行通信接口连接。

进一步的，所述激光发射模块包括激光发射器和发射扫描系统，所述激光发射器与激光控制模块连接，所述发射扫描系统与激光发射器连接，所述发射扫描系统用于压缩激光光束的发散角。

进一步的，所述激光发射器为二极管泵浦固体激光器。

进一步的，所述激光接收模块包括接收望远镜和CCD摄像机，所述接收望远镜通过CCD摄像机与模数转化器连接。

进一步的，所述CCD摄像机型号为YX480M。

本实用新型的有益效果在于：本系统主动发射激光脉冲，不依赖太阳光照，具有全天时工作的优点。并且，本系统测量精度高、成像速度快，能对危险及困难地区安全地试试远距离测量、高精度三维测量。

附图说明

图1是一种机载激光雷达3D成像系统。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型提出一种机载激光雷达3D成像系统，具体的，包括激光发射模块、激光控制模块、激光接收模块、中央控制模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块，所述中央控制模块通过激光控制模块与激光发射模块连接，所述中央控制模块还与激光接收模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块连接；所述激光控制模块用于控制激光发射模块发射激光。

进一步的，所述中央控制模块包括中央处理器、模数转化器、定时器、ARINC接口板、高稳定性振荡器，所述中央处理器连接模数转化器、定时器、ARINC接口板、激光控制模块，所述模数转化器还连接激光接收模块和高稳定性振荡器，所述ARINC接口板与捷联式惯性导航系统连接，所述中央处理器和定时器与GPS接收机连接。

进一步的，所述定时器型号为BC620AT。

进一步的，所述中央处理器与计算机采用RS-232C串行通信接口连接。

进一步的，所述激光发射模块包括激光发射器和发射扫描系统，所述激光发射器与激光控制模块连接，所述发射扫描系统与激光发射器连接，所述发射扫描系统用于压缩激光光束的发散角。

进一步的，所述激光发射器为二极管泵浦固体激光器。

进一步的，所述激光接收模块包括接收望远镜和CCD摄像机，所述接收望远镜通过CCD摄像机与模数转化器连接。

进一步的，所述CCD摄像机型号为YX480M。

具体工作流程为：激光控制模块控制激光发射器发射激光脉冲，接着激光脉冲被发射扫描系统压缩光束发散角，然后激光脉冲射向目标位置。同时，中央控制模块的定时器开始计时。当目标回波的激光脉冲通过接收望远镜照射在CCD摄像机上，此时定时器停止计时。因此，通过计算激光脉冲的飞行时间就可以得到目标与系统之间的距离，同时根据捷联式惯性导航系统和GPS接收机可以间接得到目标的3D坐标，并根据各个测点的3D坐标绘制出目标的3D图像。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。