[发明专利]一种用于评估激光测距机性能的距离模拟方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于评估激光测距机性能的距离模拟方法及系统，其距离模拟方法包括接收激光测距机发射的激光、对接收到的激光进行衰减模拟、将激光引入延时光纤通路单元进行不同距离的延时切换、对激光进行大气偏振态变化模拟、再通过毛玻璃模拟不同目标的照射特性、最后射向激光测距机的接收镜头等步骤；其距离模拟系统包括顺序布置的入射镜头、可变光衰减器、延时光纤通路单元、偏振控制器、出射镜头和毛玻璃等组件。本发明克服了传统的激光测距机性能评估必须在室外进行的弊端，可以在实验室的有限空间里模拟激光雷达发射信号经过不同距离目标处的信号回波特性，进而有效提高激光测距机的性能评估效率。

技术领域

本发明涉及激光测距技术领域，尤其涉及一种应用于在室内对激光测距机进行性能评估的距离模拟方法及系统。

背景技术

在目前的激光雷达研究中，近距离和远距离目标的激光回波特性是有区别的，因此系统方案和信号处理方案也要有所不同。在验证不同参数激光光源、调制解调器件以及雷达信号算法作用于不同距离目标的回波特性时，往往没有特别有效的方案，对远距离目标而言尤其如此。

实践中，通常采用实测的方式进行验证，相关设备需要搬运到高原或者荒漠等地区。这种验证手段存在效率低下、目标距离受限、无法对动目标进行测试、容易受天气影响、无法验证各种新的探测方案等诸多缺陷，因而大大增加了研制成本和研制周期。

发明内容

本发明实施例提供一种用于评估激光测距机性能的距离模拟方法及系统，用以克服传统的激光测距机性能评估必须在室外进行的弊端，可以在实验室的有限空间里模拟激光雷达发射信号经过不同距离目标处的信号回波特性，进而有效提高激光测距机的性能评估效率。

第一方面，本发明实施例提供一种用于评估激光测距机性能的距离模拟方法，包括如下步骤：

S1：接收激光测距机发射的激光；

S2：对接收到的激光进行衰减模拟；

S3：将经过衰减模拟的激光引入延时光纤通路单元，通过控制电路调节所述延时光纤通路单元中的光开关，实现不同距离的延时切换；

S4：对从延时光纤通路单元输出的激光进行大气偏振态变化模拟；

S5：经过大气偏振态变化模拟的激光，经出射镜头后射向毛玻璃，模拟不同目标的照射特性；

S6：激光透过毛玻璃后，射向激光测距机的接收镜头。

上述步骤S1中，通过入射镜头接收激光测距机发射的激光。考虑到激光测距机发射的激光束散角很小，其量级为毫弧度以下，手动对准很难接收激光测距机发射的激光，可以将入射镜头安装在六维精密调整架上，以便于接收激光时的入射对准。基于同样的考虑，上述步骤S5中，可以将出射镜头安装在六维精密调整架上，以便于激光透过毛玻璃后准确入射到激光测距机的接收镜头。

上述步骤S3中所述延时光纤通路单元，包含两根以上长度不同或相同的延时光纤，使用光开关将所述延时光纤逐级相连，通过光开关切换延时光纤使激光信号在不同光纤支路中切换传输，完成不同距离的延时仿真。所述光开关由控制电路控制。所述延时光纤采用单模光纤。

可选地，可以在长距离延时光纤后接光放大器，以实现激光信号的输出强度可控。所述光放大器可以采用拉曼放大器或掺铒光纤放大器(EDFA)等。根据测试时的需要，所述光放大器可以选择关闭或开启，其增益变化由控制电路控制。

可选地，可以在所述延时光纤通路单元中采用能调制激光频率的声光移频器，用于实现模拟激光测距机探测运动目标时的多普勒频移。所述声光移频器由控制电路控制。

可选地，可以将所述毛玻璃安装在震动平台上，以便在模拟不同目标的照射特性时还能模拟探测目标时载体的震动情况。

第二方面，本发明实施例提供一种用于评估激光测距机性能的距离模拟系统，包括：