[發(fā)明專利]調(diào)制激光測(cè)距器和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310532671.8
• 申請(qǐng)日: 2013-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103792540A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·R·瓊沃思
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 波音公司
• 主分類號(hào): G01S17/32
• 分類號(hào): G01S17/32
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

1.一種激光測(cè)距器，其包括：

激光器，其經(jīng)配置將激光束投射至目標(biāo)物體上，從而引起目標(biāo)光束自所述目標(biāo)物體反射，其中所述激光束具有頻率，并且其中以已知的調(diào)制速度調(diào)制所述頻率；

第一分束器，其被布置以從所述激光束分裂出基準(zhǔn)光束；

第二分束器，其被布置為接收所述目標(biāo)光束和所述基準(zhǔn)光束，其中所述目標(biāo)光束和所述基準(zhǔn)光束被相干組合，并且其中所述相干組合光束確立差頻；以及

探測(cè)器，其經(jīng)配置測(cè)量所述差頻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距器，其中所述探測(cè)器經(jīng)進(jìn)一步配置以基于所述測(cè)量的差頻和所述調(diào)制速度測(cè)量到所述目標(biāo)物體的距離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距器，其中所述調(diào)制速度是線性的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距器，其中所述基準(zhǔn)光束泛射所述探測(cè)器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距器，其中所述探測(cè)器包括光電探測(cè)器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光測(cè)距器，其中所述光電探測(cè)器在所述差頻下形成電流振蕩。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光測(cè)距器，其中所述探測(cè)器進(jìn)一步包括互阻抗放大器，其經(jīng)配置將所述電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光測(cè)距器，其中所述的探測(cè)器進(jìn)一步包括處理器，其經(jīng)配置基于所述電壓信號(hào)確定所述差頻。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距器，其中所述探測(cè)器是光學(xué)探測(cè)器。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測(cè)距器，其中所述激光束被連續(xù)投射。

11.一種用于測(cè)量到目標(biāo)物體的距離的方法，所述方法包括以下步驟：

將連續(xù)的激光束投射至所述目標(biāo)物體上，從而引起目標(biāo)光束自所述目標(biāo)物體反射，其中所述激光束具有頻率；

以已知調(diào)制速度調(diào)制所述頻率；

從所述激光束分裂出基準(zhǔn)光束；

相干組合所述目標(biāo)光束與所述基準(zhǔn)光束，其中所述相干組合光束確立差頻；

測(cè)量所述差頻；以及

基于所述測(cè)量的差頻和所述已知的調(diào)制速度，計(jì)算所述距離。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：

確定所述目標(biāo)物體的方位角和升運(yùn)角；以及

基于所述計(jì)算的距離以及所述方位角和升運(yùn)角，計(jì)算所述目標(biāo)物體的空間坐標(biāo)。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括掃描所述激光束的步驟。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述調(diào)制速度是線性的。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述相干組合步驟包括將多個(gè)目標(biāo)光束與所述基準(zhǔn)光束相干組合。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括計(jì)算所述目標(biāo)物體的深度的步驟。

17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括計(jì)算所述目標(biāo)物體的散射橫截面的步驟。

18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括計(jì)算所述目標(biāo)物體的加速度的步驟。

19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述測(cè)量步驟包括將所述相干組合光束投射至光電探測(cè)器上。

20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述測(cè)量步驟包括：

產(chǎn)生電壓信號(hào)；以及

分析所述電壓信號(hào)。