[發明專利]一種機載多通道氣溶膠-云粒子激光雷達系統

在審

• 申請號: 202011414429.7
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112505726A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 趙一鳴;胡濤濤;潘超;戴學兵;梅艷鵬;張玉石;李涼海;于勇;劉昊
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司
• 主分類號: G01S17/95
• 分類號: G01S17/95;G01N15/02;G01N15/00;G01N15/06
• 代理公司: 北京巨弘知識產權代理事務所(普通合伙) 11673
• 代理人: 王輝

1.一種機載多通道氣溶膠-云粒子激光雷達系統，其特征在于：包括安裝在機載平臺上的機體(1)、部分設置在所述機體(1)內部部分伸出所述機體(1)外部用于發射激光及輸出激光同步脈沖信號的激光發射子系統(2)，部分設置在所述機體(1)內部部分伸出所述機體(1)外部用于接收所述激光與大氣中的分子、氣溶膠粒子及云發生作用而產生的回波并分光轉換為電信號輸出的回波接收子系統(3)，設置在所述機體(1)內部與所述激光發射子系統(2)、所述回波接收子系統(3)均電連接用于采集和處理所述電信號并進行激光雷達系統的控制、狀態監控、數據處理及反演的信號處理及綜合控制子系統(4)，設置在所述機體(1)內部與所述信號處理及綜合控制子系統(4)電連接用于提供所述機體(1)當前位置及姿態信息的GNSS/INS組合導航單元(5)，設置在所述機體(1)內部用于使所述機體(1)保持溫度穩定的TEC溫控子系統(6)，設置在所述機體(1)上與所述激光發射子系統(2)、回波接收子系統(3)、信號處理及綜合控制子系統(4)、TEC溫控子系統(6)均電連接的用于將外部電源轉換為直流電源的二次電源(7)和設置在所述機體(1)四周的機載減震裝置(8)；

所述信號處理及綜合控制子系統(4)包括與所述回波接收子系統(3)電連接的光子計數卡(41)，與所述光子計數卡(41)電連接安裝實時處理與顯控軟件用于工作參數配置、控制指令收發、工作狀態檢測量顯示、數據實時存儲及顯示的工控機(42)，安裝在所述激光發射子系統(2)、所述回波接收子系統(3)、所述光子計數卡(41)及所述二次電源(7)上并與所述工控機(42)電連接的溫度采集器(43)和用于提供網絡及設備連接的數據交換服務器(44)。

2.根據權利要求1所述的一種機載多通道氣溶膠-云粒子激光雷達系統，其特征在于：所述激光發射子系統(2)包括部分設置在所述機體(1)內部部分伸出所述機體(1)外用于發射532nm激光和1064nm激光的雙波長高重頻固體激光器(21)和與所述雙波長高重頻固體激光器(21)電連接用于控制所述雙波長高重頻固體激光器(21)發射、關斷并向所述光子計數卡(41)輸出所述激光同步脈沖信號的激光器控制器(22)，所述激光器控制器(22)與所述光子計數卡(41)、所述工控機(42)均電連接。

3.根據權利要求2所述的一種機載多通道氣溶膠-云粒子激光雷達系統，其特征在于：所述532nm激光和所述1064nm激光的能量均為1mJ，所述532nm激光和所述1064nm激光的脈沖重復頻率為1kHz，所述532nm激光和所述1064nm激光的偏振度均為100：1。

4.根據權利要求1所述的一種機載多通道氣溶膠-云粒子激光雷達系統，其特征在于：所述回波接收子系統(3)包括部分設置在所述機體(1)內部部分伸出所述機體(1)外部用于接收所述回波并輸出的望遠鏡(31)、設置在所述望遠鏡(31)一側用于接收所述望遠鏡(31)輸出的所述回波并分光輸出光信號的光學中繼單元(32)和設置在所述光學中繼單元(32)一側用于探測所述光信號并轉換為電信號輸出至所述光子計數卡(41)的探測器單元(33)。

5.根據權利要求4所述的一種機載多通道氣溶膠-云粒子激光雷達系統，其特征在于：所述望遠鏡(31)為透射式望遠鏡；所述望遠鏡(31)口徑為Φ120mm，所述望遠鏡(31)接收視場為1-3mRad可調，所述望遠鏡(31)有效焦距為500mm，所述望遠鏡(31)總長度為300mm。