[發明專利]一種激光雷達的距離門的標定系統

在審

• 申請號: 201710795296.4
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107894516A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 高炎錕;朱海龍;錢勇;張恩惠;周軍
• 申請（專利權）人: 南京牧鐳激光科技有限公司
• 主分類號: G01P21/02
• 分類號: G01P21/02
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙)44280
• 代理人: 鐘子敏

技術領域

本發明涉及激光雷達技術領域，特別是涉及一種激光雷達的距離門的標定系統。

背景技術

雷達性能估計都是從理想化模型和理論開始的，然后通過損耗因子來描述實際系統和理想系統的差異。該過程具有建立理論性能上限的有點，可列出妨礙達到理想性能的各種因素，可對潛在改進措施在操作可行性和成本方面進行評估。

利用相干測風激光雷達測量風速的具體地過程是：激光器發射窄線寬的激光進入大氣，激光與大氣氣溶膠粒子相互作用產生背向散射，根據多普勒效應，散射回來的激光信號頻率會發生變化。此頻移量與風速有直接的關系，其關系為：其中Δf為頻移量；Δv為光探測方向上的風速分量；λ為激光波長。激光雷達接收系統收集一部分散射光后，利用不同的鑒頻技術，估計出多普勒頻移，最終反演出風速。脈沖相干激光雷達探測風速時，以時間為計算依據，根據不同距離段上的氣溶膠的回光時間來判斷距離，形成不同的距離門。由此可以看出，距離門測量的精準度直接影響測量的風速的精準度。而現有采用通過氣溶膠的回光時間來判斷得到距離門的方式，會由于氣溶膠的濃度而導致距離門的判斷出現偏差。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種激光雷達的距離門的標定系統，能夠實現高精度的距離門判斷。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種激光雷達的距離門的標定系統，包括：信號產生器，用于產生激光信號；信號傳輸器，一端連接于信號產生器，且另一端用于連接探測光纖，用于將激光信號發送至探測光纖，并從探測光纖接收探測光纖的第一端面由于激光信號產生的第一回波信號以及探測光纖的第二端面由于激光信號產生的第二回波信號，其中，探測光纖的第一端面與第二端面之間的距離代表待測距離門的物理距離；信號轉換器，連接信號傳輸器，用于將第一回波信號和第二回波信號分別轉換成第一電信號和第二電信號，其中，第一電信號和第二電信號用于計算得到激光雷達的待測距離門。

本發明的有益效果是：區別于現有技術的情況，本發明的激光雷達的距離門的標定系統可以將接收到的探測光纖的第一端面及第二端面的回波信號轉換為電信號，并對電信號進行進一步的分析計算得到激光雷達的待測距離門，由于探測光纖的長度是固定的，且其光學屬性是穩定的，不存在利用氣溶膠在不同環境中濃度不同的情況，因此當探測光纖的第二端面有返回信號時，可以將該返回信號與第一端面的返回信號進行對比分析，進而準確的得到了距離門的長度，實現了高精度的距離門判斷，另外，由于在室內可以模擬不同的室外環境并進行精確的測量，因此在外場環境也可以進行測量，方便了在不同外場環境下進行標定。

附圖說明

圖1是本發明一種激光雷達的距離門的標定系統一實施方式的結構示意圖；

圖2是本發明一種激光雷達的距離門的標定系統另一實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

下面根據具體實施方式及附圖對本發明做詳細說明。

請參閱圖1，圖1是一種激光雷達的距離門的標定系統一實施方式的結構示意圖。如圖1所示，本實施方式中的激光雷達的距離門的標定系統包括：信號產生器11、信號傳輸器12、信號轉換器13以及探測光纖。其中，信號傳輸器12的第一輸出端連接信號產生器11，第二輸出端連接信號轉換器13，第三輸出端連接探測光纖14。

下面對各器件進行具體說明：

信號產生器11用于產生激光信號。

信號傳輸器12用于將激光信號發送至探測光纖14，并從探測光纖14接收探測光纖14的第一端面a由于激光信號產生的第一回波信號以及探測光纖14的第二端面b由于激光信號產生的第二回波信號，其中，探測光纖14的第一端面a與第二端面b之間的距離代表待測距離門的物理距離。可以理解的是，對應要測量的激光雷達的不同距離門，則采用不同長度的探測光纖14，以使得當前采用的探測光纖14的第一端面a與第二端面b之間的距離可以代表當前要確定的待測距離門的物理距離。

信號轉換器13用于將第一回波信號和第二回波信號分別轉換成第一電信號和第二電信號，其中，第一電信號和第二電信號用于計算得到激光雷達的待測距離門。

其中，探測光纖14的長度范圍為40米到3千米。

另外，探測光纖14的自由端采用特殊切割工藝進行處理，例如在切割時，需要對切割刀頭進行位置、步進量，以及光纖所受張力的限定。而且，探測光纖14的自由端為非垂直面，切割角度范圍為5度到15度。在其中一個實施方式中，探測光纖14的自由端的切割角度可以設置為8度。