[发明专利]机载凝视成像激光雷达同步触发系统

摘要

本发明涉及一种机载凝视成像激光雷达同步触发系统，属于成像激光雷达高分辨率对地观测领域。该系统包括：激光脉冲接收模块、激光脉冲发射时间检测模块、光电转换模块、信号放大及整形限幅模块、时序控制模块。激光脉冲接收模块与激光脉冲发射时间检测模块连接，激光脉冲发射时间检测模块与光电转换模块和时序控制模块连接；光电转换模块与信号放大及整形限幅模块连接；信号放大及整形限幅模块与时序控制模块连接。本发明还提供了实现光电信号转换模块、信号放大及信号整形限幅模块功能的高速激光脉冲同步触发电路。本发明可有效实现机载凝视成像激光雷达的同步触发功能。

主权项

一种机载凝视成像激光雷达同步触发系统，实现对外围设备机载凝视成像激光雷达系统的选通控制提供纳秒级的同步触发；其特征在于该系统包括：激光脉冲接收模块、激光脉冲发射时间检测模块、光电转换模块、信号放大及整形限幅模块、时序控制模块；其连接关系为：激光脉冲接收模块的接收端与外围设备机载凝视成像激光雷达系统的激光光源连接，其输出端与激光脉冲发射时间检测模块的输入端连接；激光脉冲发射时间检测模块的输出端与光电转换模块的输入端以及时序控制模块的输入端连接；光电转换模块的输出端与信号放大及整形限幅模块的输入端连接；信号放大及整形限幅模块的输出端与时序控制模块的输入端连接；时序控制模块的输出端与外围设备机载凝视成像激光雷达系统的光电成像探测器及目标高度判别模块连接；各模块的主要功能是：所述激光脉冲接收模块用于接收激光光源发出的光脉冲信号，并将其发送至激光脉冲发射时间检测模块；所述激光脉冲发射时间检测模块用于接收激光脉冲接收模块发送的光脉冲信号，并记录接收到该光脉冲信号的时间作为激光发射时间t，然后将所述激光发射时间t发送到时序控制模块；同时将接收到的光脉冲信号传输至光电转换模块；所述光电转换模块将接收到的光脉冲信号转换成电脉冲信号，并传输至信号放大及整形限幅模块；所述信号放大及整形限幅模块用于快速放大接收到的电脉冲信号，并对其进行低噪声、小功率整形限幅后输出至时序控制模块；时序控制模块对接收到的激光发射时间t、电脉冲信号进行处理，得到具有人为设定的固定延时t′的电脉冲信号发送至外围设备机载凝视成像激光雷达系统的光电成像探测器及目标高度判别模块，作为其工作触发信号，其中t′＝t+Δt，Δt为人为设定的固定延时；其工作流程为：激光脉冲接收模块接收外围设备机载凝视成像激光雷达系统的激光光源发出的光脉冲信号，并将其发送至激光脉冲发射时间检测模块；激光脉冲发射时间检测模块记录接收到该光脉冲信号的时间作为激光发射时间t，然后将所述激光发射时间t发送到时序控制模块；同时将接收到的光脉冲信号传输至光电转换模块；光电转换模块将接收到的光脉冲信号转换成电脉冲信号，并将该电脉冲信号传输至信号放大及整形限幅模块；信号放大及整形限幅模块快速放大接收到的电脉冲信号，并对其进行低噪声、小功率整形限幅后将输出至外围设备机载凝视成像激光雷达系统的时序控制模块；时序控制模块对接收到的激光发射时间t、电脉冲信号进行处理，得到具有人为设定的固定延时t′的电脉冲信号发送至外围设备机载凝视成像激光雷达系统的光电成像探测器及目标高度判别模块，作为其工作触发信号。