[发明专利]一种激光雷达的距离门的标定系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光雷达技术领域，特别是涉及一种激光雷达的距离门的标定系统。

背景技术

雷达性能估计都是从理想化模型和理论开始的，然后通过损耗因子来描述实际系统和理想系统的差异。该过程具有建立理论性能上限的有点，可列出妨碍达到理想性能的各种因素，可对潜在改进措施在操作可行性和成本方面进行评估。

利用相干测风激光雷达测量风速的具体地过程是：激光器发射窄线宽的激光进入大气，激光与大气气溶胶粒子相互作用产生背向散射，根据多普勒效应，散射回来的激光信号频率会发生变化。此频移量与风速有直接的关系，其关系为：其中Δf为频移量；Δv为光探测方向上的风速分量；λ为激光波长。激光雷达接收系统收集一部分散射光后，利用不同的鉴频技术，估计出多普勒频移，最终反演出风速。脉冲相干激光雷达探测风速时，以时间为计算依据，根据不同距离段上的气溶胶的回光时间来判断距离，形成不同的距离门。由此可以看出，距离门测量的精准度直接影响测量的风速的精准度。而现有采用通过气溶胶的回光时间来判断得到距离门的方式，会由于气溶胶的浓度而导致距离门的判断出现偏差。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种激光雷达的距离门的标定系统，能够实现高精度的距离门判断。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种激光雷达的距离门的标定系统，包括：信号产生器，用于产生激光信号；信号传输器，一端连接于信号产生器，且另一端用于连接探测光纤，用于将激光信号发送至探测光纤，并从探测光纤接收探测光纤的第一端面由于激光信号产生的第一回波信号以及探测光纤的第二端面由于激光信号产生的第二回波信号，其中，探测光纤的第一端面与第二端面之间的距离代表待测距离门的物理距离；信号转换器，连接信号传输器，用于将第一回波信号和第二回波信号分别转换成第一电信号和第二电信号，其中，第一电信号和第二电信号用于计算得到激光雷达的待测距离门。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的激光雷达的距离门的标定系统可以将接收到的探测光纤的第一端面及第二端面的回波信号转换为电信号，并对电信号进行进一步的分析计算得到激光雷达的待测距离门，由于探测光纤的长度是固定的，且其光学属性是稳定的，不存在利用气溶胶在不同环境中浓度不同的情况，因此当探测光纤的第二端面有返回信号时，可以将该返回信号与第一端面的返回信号进行对比分析，进而准确的得到了距离门的长度，实现了高精度的距离门判断，另外，由于在室内可以模拟不同的室外环境并进行精确的测量，因此在外场环境也可以进行测量，方便了在不同外场环境下进行标定。

附图说明

图1是本发明一种激光雷达的距离门的标定系统一实施方式的结构示意图；

图2是本发明一种激光雷达的距离门的标定系统另一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面根据具体实施方式及附图对本发明做详细说明。

请参阅图1，图1是一种激光雷达的距离门的标定系统一实施方式的结构示意图。如图1所示，本实施方式中的激光雷达的距离门的标定系统包括：信号产生器11、信号传输器12、信号转换器13以及探测光纤。其中，信号传输器12的第一输出端连接信号产生器11，第二输出端连接信号转换器13，第三输出端连接探测光纤14。

下面对各器件进行具体说明：

信号产生器11用于产生激光信号。

信号传输器12用于将激光信号发送至探测光纤14，并从探测光纤14接收探测光纤14的第一端面a由于激光信号产生的第一回波信号以及探测光纤14的第二端面b由于激光信号产生的第二回波信号，其中，探测光纤14的第一端面a与第二端面b之间的距离代表待测距离门的物理距离。可以理解的是，对应要测量的激光雷达的不同距离门，则采用不同长度的探测光纤14，以使得当前采用的探测光纤14的第一端面a与第二端面b之间的距离可以代表当前要确定的待测距离门的物理距离。

信号转换器13用于将第一回波信号和第二回波信号分别转换成第一电信号和第二电信号，其中，第一电信号和第二电信号用于计算得到激光雷达的待测距离门。

其中，探测光纤14的长度范围为40米到3千米。

另外，探测光纤14的自由端采用特殊切割工艺进行处理，例如在切割时，需要对切割刀头进行位置、步进量，以及光纤所受张力的限定。而且，探测光纤14的自由端为非垂直面，切割角度范围为5度到15度。在其中一个实施方式中，探测光纤14的自由端的切割角度可以设置为8度。