[發明專利]激光雷達探測中激光光束的傳輸方位的調試方法及裝置

有效

• 申請號: 201110071451.0
• 申請日: 2011-03-23
• 公開（公告）號: CN102200577A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 曹念文
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497;G02B7/198
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種激光雷達探測中激光光束的傳輸方位的調試方法及裝置。

背景技術

激光雷達的回波信號是激光光束與大氣顆粒物發生的后向散射光在望遠鏡的視場角內被望遠鏡接受并經過光電轉換而得到。并非所有的后向散射信號都能被望遠鏡接受，只有正確地調試激光光束的傳輸方向，確保激光光束落在望遠鏡的視場角內，才能探測到回波信號，激光光束與望遠鏡視場角的重疊程度決定了回波信號的形狀、探測的高度和范圍、數據質量的好壞。只有最大程度確保激光輸出光束落在望遠鏡視場內，才能得到最佳的回波信號，從而使探測盲區最小。一般的調試方法是調試激光束的輸出方向，使輸出激光大致穿過天頂的中心位置，能探測到回波信號即可進行數據采集，然后根據分析數據的結果，微調激光束的傳輸方向，得到較好的回波信號，但是這樣需要消耗大量的調試時間，而且探測精度達不到要求。

發明內容

本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種激光雷達探測中激光光束的最佳傳輸方位的調試方法及裝置。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

本發明激光雷達探測中激光光束的傳輸方位的調試方法如下：

調試最終反射鏡控制相互垂直方位的兩個旋鈕，其中一個控制X方位，另一個控制Y方位；先調試X軸方向的旋鈕，實時觀測存儲示波器的回波信號并存儲，找到寬度最寬并且峰值最大的回波信號，此回波信號對應于激光光束在X方向最佳位置，固定最終反射鏡X軸方向的旋鈕；調試Y軸方向的旋鈕，實時觀測存儲示波器的回波信號并存儲，找到寬度最寬并且峰值最大的回波信號，此回波信號對應于激光光束在Y軸方向的最佳位置，并固定位置；這樣便得到激光光束的最佳傳輸方位，確保激光光束最大程度落在望遠鏡的視場角內。

激光雷達探測中激光光束的傳輸方位的調試裝置，包括對應設置的射束放大器和最終反射鏡，其中最終反射鏡相互垂直方位即X方位和Y方位可調。

本發明主要通過存儲示波器實時觀測回波信號以確定激光光束在X、Y方向的最佳位置，確保得到最佳回波信號。

附圖說明

圖1：激光束經過最后反射鏡進入大氣傳輸示意圖。

圖2：激光束在X、Y方向調試時與望遠鏡視場角的重疊圖。

圖3：激光束與望遠鏡視場角的重疊圖。

具體實施方式

如圖2和3所示，本發明激光雷達探測中激光光束的傳輸方位的調試方法如下：

調試最終反射鏡控制相互垂直方位的兩個旋鈕，其中一個控制X方位，另一個控制Y方位；先調試X軸方向的旋鈕，實時觀測存儲示波器的回波信號并存儲，找到寬度最寬并且峰值最大的回波信號，此回波信號對應于激光光束在X方向最佳位置，固定最終反射鏡X軸方向的旋鈕；調試Y軸方向的旋鈕，實時觀測存儲示波器的回波信號并存儲，找到寬度最寬并且峰值最大的回波信號，此回波信號對應于激光光束在Y軸方向的最佳位置，并固定位置；這樣便得到激光光束的最佳傳輸方位，確保激光光束最大程度落在望遠鏡的視場角內。

如圖1所示，激光雷達探測中激光光束的傳輸方位的調試裝置，包括對應設置的射束放大器和最終反射鏡，其中最終反射鏡相互垂直方位即X方位和Y方位可調。

光路調試是激光雷達大氣探測的基礎，如何確保激光光束最大程度落在望遠鏡視場角內至關重要，直接影響到探測的高度和靈敏度。通過連續調試輸出激光束的傳輸方向，結合示波器實時觀測回波信號變化的波形，找到最佳回波波形對應的激光光束傳輸的方向，便可確定該光束最大程度落在望遠鏡的視場角內，是最佳的傳輸方向，得到最佳的回波信號(最佳探測數據)。