[發明專利]一種高精度遠程激光測距機及測距方法

在審

• 申請號: 201711335041.6
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108169755A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 許朝輝;王延鋒;臧佳
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/484;G01S7/486
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發明涉及一種高精度遠程激光測距機及測距方法，包括激光光學系統、激光發射模塊、接收與放大電路、測距部件、顯示及控制部件、電池部件、紅光指示器等，其特征為系統高度集成，小型化、模塊化，適用于高精度測距環境的使用需求。激光發射天線和激光接收天線，分別采用雙膠合物鏡和伽利略望遠鏡形式進行分光設計，具有體積小、重量輕的特點。高精度遠程激光測距機可用于不易接近物體測量、建筑物限界快速測量、物料料位測量、船舶安全停靠位置監控、鐵路接觸網測量、起重機和裝卸設備的定位等。

技術領域

本發明屬于光電探測技術及應用，涉及一種高精度遠程激光測距機及測距方法，可用于不易接近物體測量、建筑物限界快速測量、物料料位測量、船舶安全停靠位置監控、鐵路接觸網測量、起重機和裝卸設備的定位等。

背景技術

目前市場上的高精度測距機存在測距距離近、環境適應性差等問題。高精度遠程激光測距機采用了高集成一體化設計、高頻可調制高功率激光發射、調制激光高靈敏度接收、高精度鑒相等新型技術，具有遠程高精度測距能力和較強的環境適應性能力，測距能力從目前市場常見的150m左右提高到了300m以上，更好的滿足了市場需求。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種高精度遠程激光測距機及測距方法。

技術方案

一種一種高精度遠程激光測距機，其特征在于：包括接收與放大電路、測距部件、顯示及控制部件、激光光學系統和激光發射模塊、所述激光光學系統包括激光接收天線和激光發射天線；所述測距部件包括核心處理模塊，核心處理模塊通過通訊模塊與顯示及控制部件連接，與發射控制模塊、混頻濾波模塊和高壓生成模塊連接；發射控制模塊與激光發射天線連接；激光接收天線與接收與放大電路連接，接收與放大電路與混頻濾波模塊連接；混頻濾波模塊及發射控制模塊產生主振信號驅動激光發射模塊發出連續調制激光，通過激光發射天線對激光輸出脈沖進行壓窄、整形輸出后發射照射目標；從目標反射回來的回波信號經激光接收天線接收，輸入到接收及放大電路進行放大，輸出至混頻濾波模塊，經過核心處理模塊計算回波相位延遲，并計算出目標的精確距離信息；所述激光發射模塊采用激光二極管作為光源；所述激光發射天線采用雙膠合物鏡作為準直物鏡，所述激光接收天線采用伽利略望遠鏡結構。

所述激光接收天線中折射面數：K1＝4；各透鏡材料的厚度d≈15.4mm；窄帶濾光片的透過率為0.9。

所述激光接收天線采用全球面透鏡設計，光學筒長不大于65mm。

所述激光發射天線的雙膠合物鏡折射面數：K1＝3；透鏡材料的厚度d≈22mm。

所述雙膠合物鏡作為準直物鏡采用非球面設計，光學筒長不大于84mm。

所述雙膠合物鏡作為準直物鏡采用K9或ZF6玻璃材料。

所述接收與放大電路采用帶有窄帶濾光片的1550nm高靈敏度InGaAs型探測器。

一種利用所述高精度遠程激光測距機進行測距的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：顯示及控制部件控制電池部件為高精度遠程激光測距機上電后，顯示及控制部件在控制測距部件及接收放大部件完成產品自檢，并將狀態信息輸出顯示；

步驟2：通過顯示及控制部件控制紅光指示器對目標進行紅光指示；

步驟3：混頻濾波模塊及發射控制模塊產生主振信號驅動激光發射模塊發出連續調制激光照射目標；激光二極管接收到驅動調制頻率信號后，將正弦波調制在激光上，以激光作為載波，得到測尺頻率的激光信號，形成按幅度調制的連續激光輸出；

所述正弦波的頻率f；

步驟4：測尺頻率的激光信號通過激光發射天線對激光輸出脈沖進行壓窄、整形進行發射；