[发明专利]一种多发单收镜激光雷达的多面镜扫描控制系统

说明书

本发明公开了一种多发单收镜激光雷达的多面镜扫描控制系统，所述多面镜扫描控制系统至少包括：FPGA主端、FPGA从端、编码器、驱动电路、多面镜、驱动控制部、光电转换模块、放大整形模块和若干激光器，所述编码器、驱动电路、驱动控制部和放大整形模块分别与所述FPGA从端相连,通过本发明激光雷霆控制系统的结构设置，完成了将多路激光发射通道转化为一个激光接发射光路。避免了传统设备中的激光发射持续工作困难的问题，本发明采用同波长多路光源汇入一入射通道轮流发射，即是，通过四合一发射、单一接受的光路设计实现方法，在相同行进速度下可大大提高测量密度，而整个系统增加负担却很少，提高了设备的扫描效率。

技术领域

本发明属于雷达测绘技术领域，尤其涉及一种多发单收镜激光雷达的多面镜扫描控制系统。

背景技术

激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。

对于像地理测绘等方面的应用对激光测距的要求，脉冲式激光测距技术因其测量距离远，速度快等优点，成为首选方案。脉冲式激光测距的本质是测量发射波与反射波之间的时间间隔。但因时间间隔测量技术等因素的限制，这种脉冲式激光测距的精度较低。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种多发单收镜激光雷达的多面镜扫描控制方法，本发明采用同波长多路光源汇入一入射通道轮流发射，相同行进速度下可大大提高测量密度，而整个系统增加负担却很少。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种多发单收镜激光雷达的多面镜扫描控制系统，所述多面镜扫描控制系统至少包括：FPGA主端、FPGA从端、编码器、驱动电路、多面镜、驱动控制部、光电转换模块、放大整形模块和若干激光器，所述编码器、驱动电路、驱动控制部和放大整形模块分别与所述FPGA从端相连；所述编码器设置于所述多面镜之上，与多面镜联动，实现多面镜转动位置和角度数据的测量，并将测得的扫描时刻的角度数据发送至FPGA从端；所述驱动电路还与所述多面镜的驱动单元相连，用于实现多面镜旋转控制；所述驱动控制部还与所述激光器相连，用于实现激光器的激光发射的时序和间隔控制；各激光器经光路转换将多路入射光源合成一个入射通道后，将光路导向多面镜，并由所述多面镜将激光导向扫描目标；所述光电转换模块接收经目标反射的光回波，并将光信号转化为电信号发送至放大整形模块，由所述放大整形模块将回光时间信息发送至FPGA从端；且所述FGPA从端基于激光发射时间和回光时间，完成回光时间间隔数据测量；所述FPGA主端基于FPGA从端发送的编码器扫描时刻的角度数据，配合回光时间间隔数据，完成扫描路线上的地理信息计算。

根据一个优选的实施方式，所述编码器固定设置于多面镜的转轴之上，并随多面镜一起转动。

根据一个优选的实施方式，所述多面镜的反射面包括但不限于为四个反射面或六个反射面。

根据一个优选的实施方式，所述多面镜扫描控制系统还包括GPS模块，所述GPS模块与所述FPGA从端相连，用于实现GPS时间信息采集。

根据一个优选的实施方式，所述多面镜扫描控制系统还包括惯导模块，所述惯导模块与所述FPGA从端相连，用于实现惯导数据的采集。

根据一个优选的实施方式，所述多面镜扫描控制系统还包括ADC回波采样模块，所述ADC回波采样模块分别与放大整形模块和FPGA从端相连，用于实现回波强度数据采集。