[实用新型]具有校准功能的激光雷达系统

说明书

本实用新型提供了具有校准功能的激光雷达系统，包括激光器、扩束单元、望远镜和探测器；第一反射镜和第二反射镜，所述激光器出射的测量光依次经过所述第一反射镜和第二反射镜的反射镜射出；光偏转单元，所述光偏转单元设置在所述第二反射镜和激光器之间的光路上；切换单元，所述切换单元根据需要地设置在所述第二反射镜和望远镜之间的光路上，且背对所述第二反射镜的反射面；所述切换单元包括旋转件，所述旋转件具有扇形的适于透过所述测量光在大气中的散射光的透光部分和不透光部分。本实用新型具有校准效率高、结构简单等优点。

技术领域

本实用新型涉及大气测量，特别涉及具有校准功能的激光雷达系统。

背景技术

随着激光雷达遥感技术在大气环境监测、航天、通信、导航和定位等技术领域的广泛应用，目前受到了越来越多的关注。激光雷达系统整体可分为激光发射、回波信号接收和采集及控制三大部分，激光器发射的激光通过与大气中的气溶胶及各种大气成分的作用而产生后向散射信号，经探测器接收和数据采集处理后反演得到大气相关参数以实现不同探测需求。

激光雷达根据发射和接收系统光轴是否重合可分为离轴系统和同轴系统，对于任何一个激光雷达系统，为了保证发射的激光光束发散角与接收视场角严格匹配以实现激光光束在通过激光雷达盲区、过渡区以后全部进入激光雷达的接收视场内从而满足高精度、远距离探测需求，必须保证发射的激光光束与接收望远镜的光轴平行，若发射和接收光路的光轴发生偏离，会引起信号测量误差，这种误差具有一定的隐蔽性，需要测量数据进行详细的分析处理才能发现，因此每次使用激光雷达探测时都必须要进行收发光路的同轴调整。

专利CN200810019534.3公开了激光雷达发射与接收光路平行调整系统及方法，具体方案为：通过在激光器前方的光路中安装对接镜、全反射镜、接收望远镜镜筒前方安装的一对直角棱镜，从角反射器出射的激光束进入接收望远镜镜筒并聚焦在接收望远镜的焦平面内，聚焦的激光光斑经过90°转向镜转向后在CCD上成像，通过观察激光光斑图像的形状来判定光路是否平行并进行调整。该方式的主要不足在于：

对结构件的安装、加工精度要求较高。

专利CN201110088354.2公开了激光雷达的同轴发射与接收系统及该系统的同轴调整方法，具体方案为：通过电机转动控制第一反射镜的俯仰和方位，在运行激光器时实时获取CCD摄像机采集到的图像质心位置，经计算和控制与接收背景光时采集到的图像质心位置的偏差来实现同轴调整。该方式的主要不足在于：

需要调节反射镜的俯仰和方位，固定结构容易受到温度和振动的影响，同时整个系统使用较多光学元件，并通过电机控制，成本较高且在一致性和稳定性等方面存在一定的问题，

实用新型内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种结构简单、调节方便、校准效率高、稳定性好的具有校准功能的激光雷达系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

具有校准功能的激光雷达系统，所述具有校准功能的激光雷达系统包括激光器、扩束单元、望远镜和探测器；所述具有校准功能的激光雷达系统还包括：

第一反射镜和第二反射镜，所述激光器出射的测量光依次经过所述第一反射镜和第二反射镜的反射镜射出；

光偏转单元，所述光偏转单元设置在所述第二反射镜和激光器之间的光路上；

切换单元，所述切换单元根据需要地设置在所述第二反射镜和望远镜之间的光路上，且背对所述第二反射镜的反射面；所述切换单元包括旋转件，所述旋转件具有扇形的适于透过所述测量光在大气中的散射光的透光部分和不透光部分。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1.结构简单；