專利名稱：基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)，屬于激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
激光雷達(dá)是激光技術(shù)與現(xiàn)代光電探測(cè)技術(shù)結(jié)合的先進(jìn)探測(cè)方式。激光雷達(dá)采用脈沖或連續(xù)波兩種工作方式。脈沖式激光雷達(dá)技術(shù)是利用了激光在空氣中傳播速度基本恒定的特性，通過測(cè)定激光脈沖的一個(gè)往返時(shí)間來確定接收器與被測(cè)目標(biāo)之間的距離。現(xiàn)有脈沖激光測(cè)距可以對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量(可達(dá)到幾十千米的距離)，但是測(cè)量精度不高(可達(dá)到米量級(jí)的精度)。[霍玉晶，楊成偉，陳千頌.脈沖激光測(cè)距光源進(jìn)展.《激光與紅外》· 2002，32 (3) 131-134]。高速光探測(cè)器技術(shù)中，由于本征光電二極管(簡(jiǎn)稱PIN)探測(cè)器的制作工藝較為簡(jiǎn)單，而且能夠得到非常高的響應(yīng)速度，因此各種不同響應(yīng)速度的PIN光電探測(cè)器得到極大的發(fā)展。[劉家洲，李愛珍，張永剛.光通信波段超高速PIN光電探測(cè)器的新進(jìn)展.《半導(dǎo)體光電》· 2001，22 (4) : 227-232]ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)技術(shù)，實(shí)質(zhì)上是地面跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)在天文學(xué)方面的應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)空間目標(biāo)的捕獲(Acquisition)、跟蹤(Tracking)和貓準(zhǔn)(Pointing)的重要設(shè)備。主要完成大范圍、高概率和快速空間捕獲和兩運(yùn)動(dòng)平臺(tái)間高精度視軸對(duì)準(zhǔn)和動(dòng)態(tài)跟蹤。[張濤，梁雁冰，許峰，王晨，馮希.星載ATP平臺(tái)的建模與仿真.《系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)》2009，12: 3813-3815]。連續(xù)波激光雷達(dá)系統(tǒng)是公知的，并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用了多年。在具有改善了頻率掃描線性的頻率調(diào)制連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)專利中，主要對(duì)參考差頻信號(hào)與發(fā)射信號(hào)和回波信號(hào)混合所產(chǎn)生的差頻信號(hào)進(jìn)行分析計(jì)算，針對(duì)性研究提高頻率掃描的線性，得到更精確的目標(biāo)信息。而本發(fā)明涉及一種基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)，回波信息與時(shí)基信號(hào)進(jìn)行混頻，通過計(jì)算機(jī)高效的信號(hào)處理和數(shù)據(jù)計(jì)算能力，可對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，適合用于薄霧，樹林等具有一定遮蔽障礙情況下進(jìn)行穿透性目標(biāo)探測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)測(cè)量的問題，本發(fā)明之基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)，其包括啁啾調(diào)制器I、放大器A2、加法器3、激光器4、望遠(yuǎn)鏡A5、激光器驅(qū)動(dòng)器6、望遠(yuǎn)鏡 B7、探測(cè)器8、放大器B9、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10、計(jì)算機(jī)11、顯示器12和ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái) 13 ；其中，啁啾調(diào)制器I、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10和ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13分別與計(jì)算機(jī) 11連接；啁啾調(diào)制器I與放大器A2連接；加法器3與放大器A2、激光器驅(qū)動(dòng)器6和激光器 4連接；激光器4與望遠(yuǎn)鏡A5連接；望遠(yuǎn)鏡B7、探測(cè)器8、放大器B9和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10順次連接；計(jì)算機(jī)11和顯示器12連接；
啁啾調(diào)制器I、放大器A2、加法器3、激光器4、望遠(yuǎn)鏡A5、激光器驅(qū)動(dòng)器6、望遠(yuǎn)鏡 B7、探測(cè)器8、放大器B9和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10均固定放置在ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13上，上述所有裝置隨ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13 —起轉(zhuǎn)動(dòng)；啁啾調(diào)制器I為啁啾調(diào)制激光信號(hào)發(fā)生器，啁啾信號(hào)頻率為200到800兆赫茲；放大器A2為功率放大器，優(yōu)選增益帶寬為200-800兆赫茲，放大倍率15倍，噪聲系數(shù)小于3分貝，接收增益大于15分貝；望遠(yuǎn)鏡A5和望遠(yuǎn)鏡B7均優(yōu)選口徑為15厘米的望遠(yuǎn)鏡；探測(cè)器8優(yōu)選PIN光電探測(cè)器；放大器B9為功率放大器，優(yōu)選放大倍數(shù)100倍，噪聲系數(shù)小于O. I分貝；計(jì)算機(jī)11中存儲(chǔ)有管理及運(yùn)行軟件，計(jì)算機(jī)11能進(jìn)行人機(jī)交互、信號(hào)處理、控制和數(shù)據(jù)計(jì)算；ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13的角度分辨率5毫弧度，響應(yīng)時(shí)間50毫弧度/秒，承載重量100千克；啁啾調(diào)制器I的信號(hào)分為兩路，一路進(jìn)入計(jì)算機(jī)11作為時(shí)基信號(hào)，同時(shí)另一路經(jīng)放大器A2放大進(jìn)入加法器3與激光器驅(qū)動(dòng)器6的輸入信號(hào)進(jìn)行疊加,作為激光器4的激勵(lì)源，激光器4產(chǎn)生啁啾調(diào)制式的激光信號(hào)通過望遠(yuǎn)鏡A5發(fā)射出去，輻照目標(biāo)；望遠(yuǎn)鏡B7接收回波信號(hào)，回波信號(hào)進(jìn)入探測(cè)器8轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)放大器B9放大后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10進(jìn)入計(jì)算機(jī)11 ；激光器4產(chǎn)生啁啾調(diào)制式的激光信號(hào)發(fā)射出去，啁啾信號(hào)的相位被距離調(diào)制，回波含有距離信息，探測(cè)器8采用同時(shí)探測(cè)空間位置和回波相位信息，其響應(yīng)送入計(jì)算機(jī)11， 通過數(shù)據(jù)解調(diào)算法得出測(cè)量目標(biāo)的坐標(biāo)和速度；在計(jì)算機(jī)11中將回波信號(hào)與時(shí)基信號(hào)進(jìn)行混頻，再通過數(shù)據(jù)解調(diào)算法從混頻信號(hào)中得到相位的改變量，因?yàn)楣獠ㄔ趥鞑ミ^程中每傳播λ的距離，相位就變化2ji，所以距離R、光波往返相位差Δφ和光波波長(zhǎng)λ之間存在
一定的關(guān)系R=i^，從而得到距離信息；
4π采用ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13進(jìn)行周期性掃描的方式測(cè)定目標(biāo)的速度，預(yù)先在計(jì)算機(jī)中設(shè)置ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13的掃描范圍w和掃描速度V，掃描一次的時(shí)間是t =通過ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13的掃描，第一個(gè)掃描周期得到目標(biāo)的距離R1，并記錄空間位置，第二個(gè)掃描周期得到目標(biāo)的距離R2，并記錄空間位置，則可得到兩次測(cè)量中目標(biāo)的轉(zhuǎn)角Θ，進(jìn)而得到兩次測(cè)量目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的直線距離L= (R2)2+(Rl)2-2R1R2coS Θ，由轉(zhuǎn)角 Θ與掃描速度V得到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間T= 0八，進(jìn)而得到目標(biāo)速度￥ = 171';依上述操作步驟，重復(fù)多次掃描，得到目標(biāo)的平均速度；計(jì)算得到激光雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離R和目標(biāo)速度V通過顯示器12顯示，或者打印出來。所述的軟件流程圖如圖2所示。結(jié)合硬件介紹軟件流程并說明本發(fā)明的基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)的運(yùn)行方法的步驟如下執(zhí)行步驟21，開始，初始化；執(zhí)行步驟22，在計(jì)算機(jī)11中設(shè)置ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13的掃描范圍w和掃描速度V ;執(zhí)行步驟23，啁啾調(diào)制器I的信號(hào)分為兩路，一路進(jìn)入計(jì)算機(jī)11作為時(shí)基信號(hào)，同時(shí)另一路經(jīng)放大器A2放大，進(jìn)入加法器3與激光器驅(qū)動(dòng)器6的信號(hào)進(jìn)行疊加，作為激光器 4的激勵(lì)源，激光器4產(chǎn)生啁啾調(diào)制式的激光信號(hào)，通過望遠(yuǎn)鏡A5發(fā)射出去，輻照目標(biāo)；執(zhí)行步驟24，望遠(yuǎn)鏡B7接收回波信號(hào)，回波信號(hào)進(jìn)入探測(cè)器8，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大器B9放大后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10進(jìn)入計(jì)算機(jī)11 ；若在一個(gè)周期內(nèi)，沒有接收到回波信號(hào)，則返回步驟22 ；執(zhí)行步驟25，激光器4所發(fā)射的激光脈沖被調(diào)制為啁啾信號(hào)，發(fā)射出去，啁啾信號(hào)的相位被距離調(diào)制，回波含有距離信息，探測(cè)器8采用同時(shí)探測(cè)空間位置和回波相位信息， 其響應(yīng)送入計(jì)算機(jī)11，通過數(shù)據(jù)解調(diào)算法得出測(cè)量目標(biāo)的坐標(biāo)和速度；在計(jì)算機(jī)11中將回波信號(hào)與時(shí)基信號(hào)進(jìn)行混頻，再通過數(shù)據(jù)解調(diào)算法從混頻信號(hào)中得到相位的改變量，因?yàn)楣獠ㄔ趥鞑ミ^程中每傳播λ的距離，相位就變化2 π，所以距離R、光波往返相位差Δφ和光
波波長(zhǎng)λ之間存在一定的關(guān)系R=i^，從而得到距離信息；
4π 執(zhí)行步驟26，記錄目標(biāo)空間位置；執(zhí)行步驟27，記錄測(cè)量的距離結(jié)果R ；執(zhí)行步驟28，通過ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13的掃描，第一個(gè)掃描周期得到目標(biāo)的距離R1，并記錄空間位置，第二個(gè)掃描周期得到目標(biāo)的距離R2，并記錄空間位置，則可得到兩次測(cè)量中目標(biāo)的轉(zhuǎn)角Θ，進(jìn)而得到兩次測(cè)量目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的直線距離L = (R2)2+(Rl)2-2R1R2coS Θ，由轉(zhuǎn)角Θ與掃描速度v得到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間T = θ/ν，則可知目標(biāo)速度V = L/T ；依上述操作步驟，重復(fù)多次掃描測(cè)量，得到目標(biāo)的平均速度；執(zhí)行步驟29，記錄測(cè)量的速度結(jié)果V ；執(zhí)行步驟30，計(jì)算機(jī)11將計(jì)算得到激光雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離R和目標(biāo)速度V輸出，通過顯示器12顯示,或者打印出來；執(zhí)行步驟31，結(jié)束。有益效果本發(fā)明結(jié)合了啁啾調(diào)制激光信號(hào)技術(shù)、高速光電探測(cè)技術(shù)和高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)技術(shù)，采用啁啾調(diào)制機(jī)理的激光發(fā)射源，高速PIN探測(cè)器探測(cè)回波信號(hào)，ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行周期性掃描的方式測(cè)定目標(biāo)的距離和速度信息，可實(shí)現(xiàn)對(duì)幾千米距離的目標(biāo)進(jìn)行距離精度可達(dá)到毫米量級(jí)的探測(cè)，由于發(fā)射激光信號(hào)具有大時(shí)寬帶寬積且具有很強(qiáng)的多目標(biāo)識(shí)別能力(如圖4-1、4-2所示，可得到多距離目標(biāo)回波信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)處理可得到多目標(biāo)信息)，適合用于薄霧，樹林等具有一定遮蔽障礙情況下進(jìn)行穿透性目標(biāo)探測(cè) (對(duì)于薄霧是連續(xù)發(fā)射體，樹林是靜止體，它們的回波信息與目標(biāo)的回波信息在數(shù)據(jù)處理時(shí)易進(jìn)行分辨)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙，可應(yīng)用于軍事、航空航天以及海洋考察等。


圖I是本發(fā)明基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是本發(fā)明基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)的流程圖。圖3-1、3_2分別是本發(fā)明基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)的500米距離回波及距離信息提取仿真結(jié)果，圖4-1、4_2分別是本發(fā)明基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)的多距離目標(biāo)回波混頻信號(hào)及距離信息提取的仿真結(jié)果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I 一種基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)，其包括啁啾調(diào)制器I、放大器A2、加法器3、激光器4、望遠(yuǎn)鏡A5、激光器驅(qū)動(dòng)器6、望遠(yuǎn)鏡B7、探測(cè)器8、放大器B9、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/D10、計(jì)算機(jī)11、顯示器12和ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13 ；其中，啁啾調(diào)制器I、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10和ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13分別與計(jì)算機(jī) 11連接；啁啾調(diào)制器I與放大器A2連接；加法器3與放大器A2、激光器驅(qū)動(dòng)器6和激光器 4連接；激光器4與望遠(yuǎn)鏡A5連接；望遠(yuǎn)鏡B7、探測(cè)器8、放大器B9和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10順次連接；計(jì)算機(jī)11和顯示器12連接；啁啾調(diào)制器I、放大器A2、加法器3、激光器4、望遠(yuǎn)鏡A5、激光器驅(qū)動(dòng)器6、望遠(yuǎn)鏡 B7、探測(cè)器8、放大器B9和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10均固定放置在ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13上，上述所有裝置隨ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13 —起轉(zhuǎn)動(dòng)；啁啾調(diào)制器I為啁啾調(diào)制激光信號(hào)發(fā)生器，啁啾信號(hào)頻率為200到800兆赫茲；放大器A2為功率放大器，增益帶寬為200-800兆赫茲，放大倍率15倍，噪聲系數(shù)小于3分貝，接收增益大于15分貝；望遠(yuǎn)鏡A5和望遠(yuǎn)鏡B7均為口徑為15厘米的望遠(yuǎn)鏡；探測(cè)器8為PIN光電探測(cè)器；放大器B9為功率放大器，放大倍數(shù)100倍，噪聲系數(shù)小于O. I分貝；計(jì)算機(jī)11中存儲(chǔ)有管理及運(yùn)行軟件，計(jì)算機(jī)11能進(jìn)行人機(jī)交互、信號(hào)處理、控制和數(shù)據(jù)計(jì)算；ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)13的角度分辨率5毫弧度，響應(yīng)時(shí)間50毫弧度/秒，承載重量100千克；啁啾調(diào)制器I的信號(hào)分為兩路，一路進(jìn)入計(jì)算機(jī)11作為時(shí)基信號(hào)，同時(shí)另一路經(jīng)放大器A2放大進(jìn)入加法器3與激光器驅(qū)動(dòng)器6的輸入信號(hào)進(jìn)行疊加,作為激光器4的激勵(lì)源，激光器4產(chǎn)生啁啾調(diào)制式的激光信號(hào)通過望遠(yuǎn)鏡A5發(fā)射出去，輻照目標(biāo)；望遠(yuǎn)鏡B7接收回波信號(hào)，回波信號(hào)進(jìn)入探測(cè)器8轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)放大器B9放大后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D10進(jìn)入計(jì)算機(jī)11 ；激光器4產(chǎn)生啁啾調(diào)制式的激光信號(hào)發(fā)射出去，啁啾信號(hào)的相位被距離調(diào)制，回波含有距離信息，探測(cè)器8采用同時(shí)探測(cè)空間位置和回波相位信息，其響應(yīng)送入計(jì)算機(jī)11， 通過數(shù)據(jù)解調(diào)算法得出測(cè)量目標(biāo)的坐標(biāo)和速度；在計(jì)算機(jī)11中將回波信號(hào)與時(shí)基信號(hào)進(jìn)行混頻，再通過數(shù)據(jù)解調(diào)算法從混頻信號(hào)中得到相位的改變量，因?yàn)楣獠ㄔ趥鞑ミ^程中每傳播λ的距離，相位就變化2ji，所以距離R、光波往返相位差Δφ和光波波長(zhǎng)λ之間存在
一定的關(guān)系
權(quán)利要求
1.一種基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)，其特征在于，其包括啁啾調(diào)制器(I)、放大器 A (2)、加法器(3)、激光器(4)、望遠(yuǎn)鏡A (5)、激光器驅(qū)動(dòng)器(6)、望遠(yuǎn)鏡B (7)、探測(cè)器(8)、放大器B (9)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D (10)、計(jì)算機(jī)(11)、顯示器(12)和ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)；其中，啁啾調(diào)制器(I)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D(10)和ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)分別與計(jì)算機(jī)(11)連接；啁啾調(diào)制器⑴與放大器A(2)連接；加法器(3)與放大器A(2)、激光器驅(qū)動(dòng)器(6)和激光器(4)連接；激光器(4)與望遠(yuǎn)鏡A (5)連接；望遠(yuǎn)鏡B (7)、探測(cè)器(8)、放大器B(9)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D (10)順次連接；計(jì)算機(jī)(11)和顯示器(12)連接；啁啾調(diào)制器(I)、放大器A(2)、加法器(3)、激光器(4)、望遠(yuǎn)鏡A(5)、激光器驅(qū)動(dòng)器(6)、望遠(yuǎn)鏡B (7)、探測(cè)器(8)、放大器B (9)和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D(10)均固定放置在ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)上，上述所有裝置隨ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13) —起轉(zhuǎn)動(dòng)；啁啾調(diào)制器(I)為啁啾調(diào)制激光信號(hào)發(fā)生器；放大器A(2)為功率放大器；放大器B(9) 為功率放大器；計(jì)算機(jī)(11)中存儲(chǔ)有管理及運(yùn)行軟件，計(jì)算機(jī)(11)能進(jìn)行人機(jī)交互、信號(hào)處理、控制和數(shù)據(jù)計(jì)算；啁啾調(diào)制器(I)的信號(hào)分為兩路，一路進(jìn)入計(jì)算機(jī)(11)作為時(shí)基信號(hào)，同時(shí)另一路經(jīng)放大器A(2)放大進(jìn)入加法器(3)與激光器驅(qū)動(dòng)器(6)的輸入信號(hào)進(jìn)行疊加，作為激光器(4)的激勵(lì)源，激光器(4)產(chǎn)生啁啾調(diào)制式的激光信號(hào)，通過望遠(yuǎn)鏡A (5)發(fā)射出去，輻照目標(biāo)；望遠(yuǎn)鏡B(7)接收回波信號(hào)，回波信號(hào)進(jìn)入探測(cè)器(8)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)放大器B(9)放大后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D(10)進(jìn)入計(jì)算機(jī)(11)；激光器(4)產(chǎn)生啁啾調(diào)制式的激光信號(hào)發(fā)射出去，啁啾信號(hào)的相位被距離調(diào)制，回波含有距離信息，探測(cè)器(8)采用同時(shí)探測(cè)空間位置和回波相位信息，其響應(yīng)送入計(jì)算機(jī)(11)，通過數(shù)據(jù)解調(diào)算法得出測(cè)量目標(biāo)的坐標(biāo)和速度；在計(jì)算機(jī)(11)中將回波信號(hào)與時(shí)基信號(hào)進(jìn)行混頻，再通過數(shù)據(jù)解調(diào)算法從混頻信號(hào)中得到相位的改變量，得到測(cè)量距離p_A X Δ爐4π式中，Δφ為光波往返相位差，λ為光波波長(zhǎng)；采用ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)進(jìn)行周期性掃描的方式測(cè)定目標(biāo)的速度，預(yù)先在計(jì)算機(jī)(11)中設(shè)置ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)的掃描范圍w和掃描速度V，掃描一次的時(shí)間是 t = w/v ；通過ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)的掃描，第一個(gè)掃描周期得到目標(biāo)的距離R1，并記錄空間位置，第二個(gè)掃描周期得到目標(biāo)的距離R2，并記錄空間位置，則可得到兩次測(cè)量中目標(biāo)的轉(zhuǎn)角Θ，進(jìn)而得到兩次測(cè)量目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的直線距離L= (R2)2+(R1)2-2R1R2cos Θ，由轉(zhuǎn)角Θ 與掃描速度V得到目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間T = Θ /V，進(jìn)而得到目標(biāo)速度V = L/T ;依上述操作步驟，重復(fù)多次掃描，得到目標(biāo)的平均速度；計(jì)算得到激光雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離R和目標(biāo)速度V通過顯示器(12)顯示，或者打印出來。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)，其特征在于，所述的啁啾調(diào)制器(I)的啁啾信號(hào)頻率為200到800兆赫茲；放大器A (2)的增益帶寬為200-800兆赫茲，放大倍率15倍，噪聲系數(shù)小于3分貝，接收增益大于15分貝；望遠(yuǎn)鏡A(5)和望遠(yuǎn)鏡 B (7)均為口徑為15厘米的望遠(yuǎn)鏡；探測(cè)器(8)為PIN光電探測(cè)器；放大器B (9)為功率放大器，放大倍數(shù)100倍，噪聲系數(shù)小于O. I分貝；ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)(13)的角度分辨率: 5毫弧度，響應(yīng)時(shí)間50毫弧度/秒，承載重量100千克。
全文摘要
本發(fā)明提供基于啁啾調(diào)制機(jī)理的激光雷達(dá)，包括啁啾調(diào)制器、放大器A、加法器、激光器、望遠(yuǎn)鏡A、激光器驅(qū)動(dòng)器、望遠(yuǎn)鏡B、探測(cè)器、放大器B、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D、計(jì)算機(jī)、顯示器和ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)；結(jié)合了啁啾調(diào)制激光信號(hào)技術(shù)、高速光電探測(cè)技術(shù)和高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)技術(shù)，采用啁啾調(diào)制機(jī)理的激光發(fā)射源，高速PIN探測(cè)器探測(cè)回波信號(hào)，ATP高速二維跟蹤轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行周期性掃描的方式測(cè)定目標(biāo)的距離和速度信息，可實(shí)現(xiàn)對(duì)幾千米距離的目標(biāo)進(jìn)行距離精度可達(dá)到毫米量級(jí)的探測(cè)，由于發(fā)射激光信號(hào)具有大時(shí)寬帶寬積且具有很強(qiáng)的多目標(biāo)識(shí)別能力，適合用于薄霧，樹林等具有一定遮蔽障礙情況下進(jìn)行穿透性目標(biāo)探測(cè)，用于軍事、航空航天以及海洋考察等。
文檔編號(hào)G01S17/36GK102590822SQ20121000533
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者寧成達(dá), 楊家偉, 楊進(jìn)華, 石晶, 蔡紅星, 譚勇, 郭沫然, 金琨, 高明希 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春理工大學(xué)