一种激光雷达收发对准装置及方法与流程

文档序号:19415814发布日期:2019-12-14 00:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种激光雷达收发对准装置,其特征在于:该激光雷达包括激光发射单元、接收望远镜和回波探测单元;

该收发对准装置包括发射光轴导光棱镜、光轴监视相机、接收光轴导光棱镜、第一焦面指示光源和第二焦面指示光源;

第一焦面指示光源和第二焦面指示光源位于接收望远镜的接收焦面的不同位置,且第一焦面指示光源的中心、第二焦面指示光源的中心以及回波探测单元的中心共线;

所述的发射光轴导光棱镜用于截取激光发射单元发射的激光,并将截取的激光传输至光轴监视相机;

所述的第一焦面指示光源用于出射光束给接收望远镜,接收望远镜接收到光束后将接收到的光束准直成第一准平行光后对外发射;

第二焦面指示光源用于出射光束给接收望远镜,接收望远镜接收到光束后将接收到的光束准直成第二准平行光后对外发射;

所述的接收光轴导光棱镜用于截取收望远镜发射的第一准平行光和第二准平行光,并将截取的第一准平行光和第二准平行光传输至光轴监视相机;

所述的光轴监视相机用于接收发射光轴导光棱镜传输的激光,还用于接收接收光轴导光棱镜传输的截取的第一准平行光和第二准平行光,并将接收到的激光在光轴监视相机的焦面上形成一个光斑b,将接收到的截取的第一准平行光在光轴监视相机的焦面上形成一个光斑a,将接收到的截取的第二准平行光在光轴监视相机的焦面上形成一个光斑c。

2.一种激光雷达收发对准方法,其特征在于该方法的步骤包括:

(1)激光雷达中激光发射单元发射激光到发射光轴导光棱镜,发射光轴导光棱镜截取部分激光,并将截取的部分激光传输至光轴监视相机;

(2)第一焦面指示光源发射第一光束给接收望远镜,第二焦面指示光源发射第二光束给接收望远镜,接收望远镜接收到第一光束和第二光束后准直成第一准平行光和第二准平行光后发射给接收光轴导光棱镜,接收光轴导光棱镜截取部分第一准平行光和第二准平行光,并将截取的部分第一准平行光和第二准平行光传输至光轴监视相机;

(3)光轴监视相机将接收到的激光在光轴监视相机的焦面上形成一个光斑b,将接收到的第一准平行光在光轴监视相机的焦面上形成一个光斑a,将接收到的第二准平行光在光轴监视相机的焦面上形成一个光斑c;

(4)调整激光发射单元发射的激光的方向,直到满足以下条件,完成激光雷达发射与接收对准;

3.根据权利要求2所述的一种激光雷达收发对准方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,a’为光斑a的中心位置;b’为光斑b的中心位置,c’为光斑c的中心位置。

4.根据权利要求2或3所述的一种激光雷达收发对准方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,a’-b’为光斑a的中心位置与光斑b的中心位置的距离。

5.根据权利要求4所述的一种激光雷达收发对准方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,c’-b’为光斑c的中心位置与光斑b的中心位置的距离。

6.根据权利要求4所述的一种激光雷达收发对准方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,b为回波探测单元的中心位置。

7.根据权利要求5或6所述的一种激光雷达收发对准方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,a为第一焦面指示光源的中心位置。

8.根据权利要求7所述的一种激光雷达收发对准方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,c为第二焦面指示光源的中心位置。

9.根据权利要求7所述的一种激光雷达收发对准方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,a-b为第一焦面指示光源的中心位置与回波探测单元的中心位置的距离。

10.根据权利要求8或9所述的一种激光雷达收发对准方法,其特征在于:所述的步骤(4)中,c-b为第二焦面指示光源的中心位置与回波探测单元的中心位置的距离。


技术总结
本发明涉及一种激光雷达收发对准装置及方法,属于激光遥感技术领域,可用于激光雷达系统收发光轴的对准。该装置及方法通过焦面指示光、独立的面阵相机及导光棱镜并配合相应的算法构建了一套独立的收发失配测量系统,通过该系统可以实时获得收发失配量,并指导激光指向调整单元完成激光雷达系统收发对准。

技术研发人员:王玉诏;杨居奎;杨超;彭欢;孙立;张晨阳;宋志清;孙海青
受保护的技术使用者:北京空间机电研究所
技术研发日:2019.08.29
技术公布日:2019.12.13
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