[發明專利]一種重霧霾天氣防止信號飽和失真的激光雷達

在審

• 申請號: 201810620127.1
• 申請日: 2018-06-15
• 公開（公告）號: CN108562910A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 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: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01S17/95;G01N15/06
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 張璽

本發明涉及大氣污染監測技術領域，尤其為一種重霧霾天氣防止信號飽和失真的激光雷達，包括：激光發射單元，所述激光發射單元發射激光信號至大氣目標，經大氣目標反射產生回波信號；激光接收單元，其接收所述回波信號，并將回波信號送入激光雷達信號自動識別系統、顆粒物通道探測單元中；所述工控機根據激光雷達信號自動識別系統處理的飽和信號控制與之通信連接的信號自動矯正系統；所述自動矯正系統響應工控機輸入的信號，并控制與之串口連接的激光控產生制器控制激光功率和采集卡量程自動匹配的信號。本發明，解決重霧霾天氣信號飽和失真的問題，同時通過相應的矯正算法，消除誤差影響，得到重霧霾天氣條件下精確的污染物濃度。

技術領域

本發明涉及大氣污染監測技術領域，具體為一種重霧霾天氣防止信號飽和失真的激光雷達。

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。我國目前面臨比較大顆粒物和臭氧污染。特別是北方地區，重霧霾天氣時有發生。激光雷達作為主動遙感工具可以提供氣溶膠的消光系數和后向散射系數立體空間的分布和變化，目前初見得到環保、氣象和研究部門的重視。但是在我國應用上經常會出現信號飽和失真的問題，導致反演結果失真，得不到重霧霾天氣時大氣立體監測數據。為了解決激光雷達重霧霾天氣信號飽和失真的問題，提出了針對該問題的一種重霧霾天氣防止信號飽和失真的激光雷達。

發明內容

本發明的目的在于提供一種重霧霾天氣防止信號飽和失真的激光雷達，以解決上述背景技術中提出的問題。所述重霧霾天氣防止信號飽和失真的激光雷達具有解決重霧霾天氣信號飽和失真的問題，同時通過相應的矯正算法，消除誤差影響，得到重霧霾天氣條件下精確的污染物濃度的特點。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種重霧霾天氣防止信號飽和失真的激光雷達，其特征在于，包括：

激光發射單元，所述激光發射單元發射激光信號至大氣目標，經大氣目標反射產生回波信號；

激光接收單元，其接收所述回波信號，并將回波信號送入激光雷達信號自動識別系統、顆粒物通道探測單元中；

所述激光雷達信號自動識別系統會自動識別飽和信號并處理上傳到與之SPI總線連接的工控機；

所述顆粒物通道探測單元將接收的回波信號采集、存儲，并上傳到與之通信連接的工控機；

所述工控機雙向通信連接有數據服務器；且所述工控機根據激光雷達信號自動識別系統處理的飽和信號控制與之通信連接的信號自動矯正系統；

所述自動矯正系統響應工控機輸入的信號，并控制與之串口連接的激光控產生制器控制激光功率和采集卡量程自動匹配的信號；

所述激光發射單元接收并響應與之串口通信的激光控制器發送的控制信號。

優選的，所述激光發射單元采用Na:YAG激光器，該Na:YAG激光器發射的激光能量大于1mJ。

優選的，所述激光雷達信號自動識別系統包括數據采集單元、目標特征提取單元以及數據處理單元，其中：所述數據采集單元檢測回波信號全程采樣數據，所述數據處理單元接收與之串口通信的數據采集單元采樣數據并處理，并調取與之通信連接的數據服務器，所述目標特征提取單元分別通信連接數據服務器數據采集單元以及數據處理單元。

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與之通信的工控機。