[實(shí)用新型]一種激光測距機(jī)及其信號(hào)單元底座

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820111705.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN207924143U
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳水忠;王俊;劉佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽電光設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G01S17/08
• 分類號(hào): G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 王子龍

本實(shí)用新型涉及一種激光測距機(jī)及其信號(hào)單元底座。信號(hào)發(fā)射單元安裝在第一懸臂的懸伸端上，信號(hào)接收單元安裝在第二懸臂的懸伸端上，當(dāng)外界環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，兩個(gè)懸臂熱脹冷縮的變形量主要在各自上長度方向上，使信號(hào)發(fā)射單元和信號(hào)接收單元在遠(yuǎn)離或者靠近基準(zhǔn)臺(tái)的方向上移動(dòng)，而兩個(gè)懸臂繞基準(zhǔn)臺(tái)周向上的變形量很小，避免了信號(hào)發(fā)射單元與信號(hào)接收單元的光軸之間的角度發(fā)生變化，從而提高了激光測距機(jī)的測量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種激光測距機(jī)及其信號(hào)單元底座。

背景技術(shù)

激光測距機(jī)主要包括六部分：激光器、發(fā)射天線、接收天線、回波探測器和支撐結(jié)構(gòu)，其中激光器與發(fā)射天線組成發(fā)射系統(tǒng)，接收天線與回波探測器組成接收系統(tǒng)，支撐結(jié)構(gòu)為發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)提供力學(xué)支撐和相對(duì)位置的固定。

在工作時(shí)，發(fā)射系統(tǒng)將激光照射到被測目標(biāo)上，接收天線再將返回的光信號(hào)會(huì)聚到回波探測器上，接收系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)的光軸之間的夾角應(yīng)盡量小，保證進(jìn)入接收系統(tǒng)的有效光能量最大。

在傳統(tǒng)的測距機(jī)中，因?yàn)榛夭ㄌ綔y器的有效尺寸比較大，接收系統(tǒng)的視場角可以達(dá)到較大，發(fā)射天線的視場較小，允許二者之間偏差約為±0.35mrad，這對(duì)支撐結(jié)構(gòu)來說，要求比較低，無需做特別的設(shè)計(jì)就可以滿足要求。如授權(quán)公告號(hào)為CN 206387904 U的中國專利文件公開的一種激光測距儀，包括底座以及設(shè)置在底座上的測距儀殼體，測距儀殼體包括底壁、側(cè)壁以及信號(hào)單元，信號(hào)單元包括激光發(fā)射器和激光接收器，激光發(fā)射器和激光接收器均安裝在前部的側(cè)壁上，這種測距機(jī)的回波探測器的有效尺寸比較大，接收系統(tǒng)的視場角可以達(dá)到較大，發(fā)射天線的視場較小，允許二者之間偏差約為±0.35mrad，要求精度較低，上述這種支撐結(jié)構(gòu)能夠滿足精度要求。

而對(duì)于單光子激光測距機(jī)，探測機(jī)理與傳統(tǒng)的測距機(jī)不同：單光子測距機(jī)依靠返回光的單光子事件推算探測距離。傳統(tǒng)的激光測距機(jī)為增加進(jìn)光量，接收系統(tǒng)的視場角通常大于發(fā)射系統(tǒng)光軸，而對(duì)于單光子激光測距機(jī)來說，為減少背景光帶來的影響，接收系統(tǒng)的視場角(θ₁)應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蛐∮诎l(fā)射系統(tǒng)的視場角(θ₂)，允許二者的偏差量級(jí)約為±50μrad，傳統(tǒng)激光測距機(jī)都是將激光測距機(jī)的接收單元和發(fā)射單元安裝在一個(gè)測距機(jī)殼體上，測距機(jī)殼體同時(shí)構(gòu)成測距器的信號(hào)單元的底座，其形狀一般采用方形，當(dāng)外界環(huán)境中的溫度發(fā)生變化時(shí)，測距機(jī)殼體會(huì)產(chǎn)生變形，其各個(gè)方向上的變形量不同，安裝在殼體不同位置處的信號(hào)發(fā)射單元和信號(hào)接收單元之間的相對(duì)位置就會(huì)發(fā)生較大的變化，使信號(hào)發(fā)射單元和信號(hào)接收單元的光軸之間的角度發(fā)生變化，影響激光測距機(jī)的測量精度。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種激光測距機(jī)信號(hào)單元底座，以解決現(xiàn)有的激光測距機(jī)的信號(hào)單元的底座受溫度影響產(chǎn)生變形造成的激光測距機(jī)測量精度低的問題；同時(shí)本實(shí)用新型還提供一種使用上述信號(hào)單元底座的激光測距機(jī)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的激光測距機(jī)信號(hào)單元底座采用如下技術(shù)方案：

方案1：激光測距機(jī)信號(hào)單元底座的技術(shù)方案1：激光測距機(jī)信號(hào)單元底座，包括底座本體，所述底座本體包括用于與架體連接的基準(zhǔn)臺(tái)，所述基準(zhǔn)臺(tái)上設(shè)有沿其徑向向外懸伸的第一懸臂和第二懸臂，第一懸臂上設(shè)有用于安裝信號(hào)發(fā)射單元的發(fā)射單元安裝結(jié)構(gòu)，第二懸臂上設(shè)有用于安裝信號(hào)接收單元的接收單元安裝結(jié)構(gòu)，所述第一懸臂和第二懸臂在各自的寬度方向上為中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)。信號(hào)發(fā)射單元安裝在第一懸臂的懸伸端上，信號(hào)接收單元安裝在第二懸臂的懸伸端上，當(dāng)外界環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，兩個(gè)懸臂熱脹冷縮的變形量主要在各自上長度方向上，使信號(hào)發(fā)射單元和信號(hào)接收單元在遠(yuǎn)離或者靠近基準(zhǔn)臺(tái)的方向上移動(dòng)，而兩個(gè)懸臂繞基準(zhǔn)臺(tái)周向上的變形量很小，避免了信號(hào)發(fā)射單元與信號(hào)接收單元的光軸之間的角度發(fā)生變化，從而提高了激光測距機(jī)的測量精度。

方案2，在方案1中的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)得到：兩個(gè)懸臂的長度與其對(duì)應(yīng)的信號(hào)單元的重量成反比。兩個(gè)懸臂的長度與其對(duì)應(yīng)的信號(hào)單元的重量成反比，保證了兩個(gè)懸臂由信號(hào)單元的重力產(chǎn)生的變形量一致，進(jìn)一步提高了兩個(gè)信號(hào)單元之間的位置關(guān)系。