[發明專利]便攜式高能高頻激光雷達系統

在審

• 申請號: 201810587784.0
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108445510A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 曹開法;汪飛
• 申請（專利權）人: 安徽科創中光科技有限公司
• 主分類號: G01S17/95
• 分類號: G01S17/95;G01D21/02
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 張璽

本發明涉及大氣環境污染監測技術領域，尤其為便攜式高能高頻激光雷達系統，所述雷達控制以單元用于產生控制脈沖信號，并將控制脈沖信號送至激光接收單元；所述高能高頻激光發射單元接收控制脈沖信號后發射激光信號至目標，經目標后產生反饋激光信號；所述激光接收單元接收反饋激光信號，并將反饋激光信號送至與激光接收單元連接的顆粒物通道探測單元以及環境溫濕度探測單元；所述顆粒物通道探測單元、環境溫濕度探測單元將反饋激光信號采集存儲；所述反演顯示單元獲取采集存儲的反饋激光信號。本發明，體積小便于攜帶，系統與云臺放置在固定點上，實現固定垂直測量。放置在車載系統中實現走航測量。

技術領域

本發明涉及大氣環境污染監測技術領域，具體為便攜式高能高頻激光雷達系統。

背景技術

激光雷達在探測大氣環境污染方面的作用越來越大。激光能量和功率是影響激光雷達探測性能的重要參數。因此為了提高激光雷達的探測距離和精度，很多產品采用了大能量大功率的激光發射系統。但是大能量大功率導致體積較大，發射和接收部分分離，調試困難等問題，很難便攜式使用和機動部署。

發明內容

本發明的目的在于提供便攜式高能高頻激光雷達系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

便攜式高能高頻激光雷達系統，包括高能高頻激光發射單元、激光接收單元、顆粒物通道探測單元、環境溫濕度探測單元、雷達控制單元以及反演顯示單元；

其中：所述雷達控制單元用于產生控制脈沖信號，并將控制脈沖信號送至與其SPI總線連接的高能高頻激光發射單元；

所述高能高頻激光發射單元接收控制脈沖信號后發射激光信號至目標，經目標后產生反饋激光信號；

所述激光接收單元接收反饋激光信號，并將反饋激光信號送至與激光接收單元通信連接的顆粒物通道探測單元以及環境溫濕度探測單元；

所述顆粒物通道探測單元、環境溫濕度探測單元將反饋激光信號采集存儲；

所述反演顯示單元獲取與其通信連接采集存儲的反饋激光信號。

優選的，所述高能高頻激光發射單元發射的激光能量大于1mJ；激光頻率大于2kHz。

優選的，所述高能高頻激光發射單元連接有微型制冷器。

優選的，所述顆粒物通道探測單元包括集光鏡、傳感器以及數據采集模塊，其中反饋激光信號經過集光鏡至傳感器，所述傳感器連接數據采集模塊，將信號轉換成電信號并送至反演顯示單元。

優選的，所述環境溫濕度探測單元包括分光系統、溫度探測塊、濕度探測塊以及光電轉換模塊，其中：分光系統接收反饋激光信號，送至溫度探測塊與濕度探測塊分離提取溫度信號與濕度信號，所述光電轉換模塊將溫度信號與濕度信號轉換成電信號。

優選的，所述雷達控制單元預留云臺或三維掃描振鏡接口。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：系統采用無水風冷激光源技術結合微型制冷技術以及集成化控制器三大技術，把激光雷達即高能高頻激光發射單元﹑環境感知即顆粒物通道探測單元、環境溫濕度探測單元和控制顯示即雷達控制單元、反演顯示單元有部分集成在一起，降低了尺寸和重量。整個激光雷達系統預留云臺或三維掃描振鏡接口，實現掃描測量。整個激光雷達主機系統設計重量不超過40kg，方便攜帶和運輸。系統與云臺放置在固定點上，實現固定垂直測量。放置在車載系統中實現走航測量。

附圖說明

圖1為本發明結構框圖；

圖2為本發明顆粒物通道探測單框圖；

圖3為本發明環境溫濕度探測單元框圖。

具體實施方式