[发明专利]激光雷达及其控制方法

权利要求书

1.一种激光雷达，其特征在于，包括运动检测装置、前馈控制装置和扫描装置，其中：

所述运动检测装置，适于测量所述激光雷达的运动状态，生成运动信号，并输入所述前馈控制装置；

所述前馈控制装置，适于根据所述运动信号，生成前馈控制信号，并将所述前馈控制信号输入所述扫描装置；

所述扫描装置，适于改变反射角度，以对目标进行扫描，其中，根据所述前馈控制信号进行位姿调整，以改变扫描方向，进行不同方向的探测。

2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括反馈控制装置，适于根据所述扫描装置的位姿误差，生成反馈控制信号，并输入所述扫描装置；

所述扫描装置还适于根据所述前馈控制信号和所述反馈控制信号进行位姿调整。

3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达还包括位姿检测装置，适于测量所述扫描装置的位姿状态，生成位姿信号，并输入所述反馈控制装置；

所述反馈控制装置还适于根据所述位姿信号和参考信号，计算所述扫描装置的位姿误差。

4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述运动检测装置包括：

加速度检测单元，适于测量所述激光雷达的加速度，生成加速度信号；

所述前馈控制装置包括：

平动前馈控制单元，适于根据所述加速度信号，生成平动控制信号。

5.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述平动前馈控制单元适于采用平动控制传递函数，生成所述平动控制信号，所述平动控制传递函数基于所述加速度信号获得所述平动控制信号。

6.根据权利要求5所述的激光雷达，其特征在于，所述平动控制传递函数为：

G₁(s₁)＝-D₁(s₁)；

其中，G₁(s₁)为平动控制传递函数，D₁(s₁)为基于实际加速度的扰动力矩传递函数，复变量s₁＝σ₁+jω₁，σ₁为任意实数，ω₁为所述加速度信号的角频率。

7.根据权利要求2或3所述的激光雷达，其特征在于，所述运动检测装置包括：

角速度检测单元，适于测量所述激光雷达的角速度，生成角速度信号；

所述前馈控制装置包括：

转动前馈控制单元，适于根据所述角速度信号，生成转动控制信号。

8.根据权利要求7所述的激光雷达，其特征在于，所述转动前馈控制单元适于采用转动控制传递函数，生成所述转动控制信号，所述转动控制传递函数基于所述角速度信号获得转动控制信号。

9.根据权利要求8所述的激光雷达，其特征在于，所述转动控制传递函数为：

其中，G₂(s₂)为转动控制传递函数，L(s₂)为将所述激光雷达的转角转换为所述扫描装置的扫描角的传递函数，G(s₂)为所述反馈控制装置的反馈传递函数，D₂(s₂)为基于实际转角的扰动力矩传递函数，H(s₂)为所述扫描装置的传递函数，s₂为所述角速度检测单元的传递函数，复变量s₂＝σ₂+jω₂，σ₂为任意实数，ω₂为所述角速度检测单元测量所述激光雷达的转角获得的角频率。

10.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述运动检测装置包括惯性测量单元，适于测量所述激光雷达的加速度和角速度中至少一种。