[实用新型]一种立体扫描激光雷达装置

说明书

本实用新型属于大气环境探测领域，特别涉及一种立体扫描激光雷达装置。所述激光雷达装置包括激光器、接收望远镜、旋转平台和计算单元；所述激光器，用于向大气发射激光束；所述接收望远镜，用于接收所述激光束与大气中溶胶粒子作用后反射的回波信号；所述激光器和接收望远镜均固定安装在旋转平台上；所述计算单元，用于根据所述接收望远镜所接收的回波信息计算团雾信息。通过本方案可以在复杂地理环境下精准探测团雾。

技术领域

本实用新型属于大气环境探测领域，特别涉及一种立体扫描激光雷达装置。

背景技术

团雾是气象观测的重要参数之一。对其进行准确探测，可以为航空、航海、高速公路等领域提供预警，从而避免重大事故的发生，具有重要研究意义。现有技术中，常使用人工目测法、图像法、透射式能见度仪、前向散射能见度仪，它们都是在假定安装地点周围的气象环境均匀的前提下，“以点带面”地以单点测量值来代表一个广大范围区域的能见度。这种“广大区域均匀气候状态”的假定在现实环境当中基本上是不存在的。因此在不均匀的地理环境条件下或有局地的雨或雪暴的情况下，这类能见度测量仪器的读数极易出现误导，对严重影响航行安全的天气现象无法做出准确、及时的反馈。因此现在迫切需要一种能见度高且测量精准的团雾扫描装置。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型公开了一种立体扫描激光雷达装置，所述激光雷达装置包括激光器、接收望远镜、旋转平台和计算单元；

所述激光器，用于向大气发射激光束；

所述接收望远镜，用于接收所述激光束与大气中溶胶粒子作用后反射的回波信号；

所述激光器和接收望远镜均固定安装在旋转平台上；

所述计算单元，用于根据所述接收望远镜所接收的回波信息计算团雾信息。

进一步的，所述激光雷达装置还包括光纤耦合单元和探测器；

所述光纤耦合单元和探测器设置在所述接收望远镜的末端；

所述光纤耦合单元的输入端与所述接收望远镜的输出端连通，所述光纤耦合单元的输出端与所述探测器的输入端连通。

进一步的，所述光纤耦合单元包括准直组件和汇聚组件，所述准直组件与所述汇聚组件之间通过光纤跳线连通。

进一步的，所述准直组件包括准直透镜和第一光纤准直器，所述汇聚组件包括第二光纤准直器和汇聚透镜；

所述准直透镜用于接收所述接收望远镜所收集到的回波信号，所述第一光纤准直器与所述准直透镜平行设置；

所述第一光纤准直器与第二光纤准直器通过光纤跳线耦合连通；所述第二光纤准直器的输出端对准所述汇聚透镜，所述汇聚透镜用于将回波信号汇聚至所述探测器的接收面。

进一步的，所述激光雷达装置还包括电源、工控机和模拟采集卡；

所述电源与激光器、探测器、工控机和模拟采集卡连接；

所述工控机分别与模拟采集卡、旋转平台和激光器连接。

进一步的，所述激光器为光纤激光器或者固体激光器。

进一步的，所述接收望远镜为折射式望远镜或者卡塞格林式望远镜。

进一步的，所述激光雷达还包括网络单元、控制单元和显示单元；

所述网络单元，用于将工控机所计算的扫描结果传输给所述控制单元；

所述控制单元，用于对所述旋转平台进行控制，并接收所述工控机的计算结果传输给所述显示单元；

所述显示单元，用于显示扫描结果。

本实用新型的优点具体如下：