[發明專利]一種高動態范圍多衛星兼容有源激光探測器

在審

• 申請號: 202110042839.1
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112859035A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李松;向雨琰;伍煜;郭守罡;周輝;馬躍
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

本發明屬于激光探測技術領域，公開了一種高動態范圍多衛星兼容有源激光探測器，包括：MCU模塊、偏置電壓模塊、光電轉換模塊、增益調整模塊、放大模塊；MCU模塊用于獲取設置信息，根據設置信息輸出參考電壓至偏置電壓模塊，輸出增益控制信號至增益調整模塊；偏置電壓模塊用于根據參考電壓輸出偏置電壓至光電轉換模塊，以調節光電轉換模塊輸出信號的動態范圍；增益調整模塊用于根據增益控制信號調節放大模塊的放大倍數。本發明使得有源激光探測器具有極高的動態范圍，能夠兼容不同衛星不同的地面激光腳點能量。

技術領域

本發明屬于激光探測技術領域，更具體地，涉及一種高動態范圍多衛星兼容有源激光探測器。

背景技術

現有的激光測高儀有源探測器存在以下幾個問題：(1)動態范圍小：面對不同激光能量的衛星需要手動調整靈敏度檔位，在實際實驗過程調整檔位中需要花費大量的時間。(2)線性性差：由于探測器未加校準，所獲取的能級數據不準，導致光斑中心定位不準。(3)能級數過少：以往探測器能級數只有幾級或者十幾級，無法滿足大動態范圍探測任務的需求。(4)缺乏數據存儲裝置：以往的探測器斷電后數據就會丟失，無法保證探測數據的安全性。因此，亟待提出一種新的激光探測器以解決上述問題。

發明內容

本發明通過提供一種高動態范圍多衛星兼容有源激光探測器，解決現有技術中激光探測器的動態范圍較小的問題。

本發明提供一種高動態范圍多衛星兼容有源激光探測器，包括：MCU模塊、偏置電壓模塊、光電轉換模塊、增益調整模塊、放大模塊；

所述MCU模塊分別與所述偏置電壓模塊、所述增益調整模塊連接；所述偏置電壓模塊的輸出端與所述光電轉換模塊的輸入端連接，所述光電轉換模塊的輸出端、所述增益調整模塊的輸出端分別與所述放大模塊的輸入端連接；

所述MCU模塊用于獲取設置信息，根據所述設置信息輸出參考電壓至所述偏置電壓模塊，根據所述設置信息輸出增益控制信號至所述增益調整模塊；

所述偏置電壓模塊用于根據所述參考電壓輸出偏置電壓至所述光電轉換模塊，以調節所述光電轉換模塊輸出信號的動態范圍；

所述增益調整模塊用于根據所述增益控制信號調節所述放大模塊的放大倍數。

優選的，所述高動態范圍多衛星兼容有源激光探測器還包括：能量校準模塊；

所述能量校準模塊分別與所述MCU模塊、所述光電轉換模塊連接；

所述MCU模塊用于輸出校準信號至所述能量校準模塊；

所述能量校準模塊用于根據所述校準信號調節電流源的電流大小，以補償所述光電轉換模塊和所述放大模塊的非線性性。

優選的，所述高動態范圍多衛星兼容有源激光探測器還包括：AD采樣模塊、峰值檢波模塊、能量釋放模塊；

所述MCU模塊分別與所述AD采樣模塊、所述能量釋放模塊連接；所述峰值檢波模塊分別與所述AD采樣模塊、所述能量釋放模塊、所述放大模塊連接；

所述MCU模塊用于輸出采樣開始信號至所述AD采樣模塊，輸出采樣結束信號至所述能量釋放模塊；

所述峰值檢波模塊用于接收來自所述放大模塊的電壓信號，并保持電壓峰值；

所述AD采樣模塊用于在接收所述采樣開始信號后，將所述峰值檢波模塊的電壓峰值進行能量等級劃分得到能級信息，并將所述能級信息輸入至所述MCU模塊中；

所述能量釋放模塊用于在接收所述采樣結束信號后，將所述峰值檢波模塊的峰值電平拉低到初始電平以釋放所述峰值檢波模塊的電壓峰值。

優選的，所述高動態范圍多衛星兼容有源激光探測器還包括：信號檢測模塊；

所述信號檢測模塊分別與所述MCU模塊、所述峰值檢波模塊連接；