本發(fā)明涉及雷達(dá)測試，尤其涉及一種激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，激光雷達(dá)已經(jīng)成為一種強(qiáng)有力的探測工具，被廣泛應(yīng)用于大氣、氣象、環(huán)境、空間、遙感和軍事等領(lǐng)域。激光雷達(dá)是一種主動收發(fā)激光的探測技術(shù)。在激光波長選擇方面，出于抗日光干擾和人眼安全的考慮，激光雷達(dá)一般選擇光波長為不可見光的紅外激光光源。同時，在一些特殊測試場合中，需要對小目標(biāo)的距離、振動、速度進(jìn)行測試，為節(jié)省成本，一般不需要采用面陣激光雷達(dá)進(jìn)行測試，單點(diǎn)激光雷達(dá)即可滿足該測試需求。

2、目前，不可見光單點(diǎn)激光雷達(dá)在進(jìn)行目標(biāo)物探測時，需要確認(rèn)激光雷達(dá)與目標(biāo)物是否對準(zhǔn)，即確認(rèn)激光是否直接照射到目標(biāo)物上，但由于激光雷達(dá)光源是不可見光，所以人眼無法直接確認(rèn)激光是否照射到目標(biāo)物上，而采用紅外顯色卡或紅外相機(jī)等手段確認(rèn)激光照射位置時，又會增加設(shè)備成本。

3、因此，目前亟需一種成本較低的激光雷達(dá)標(biāo)定方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，以解決或部分解決現(xiàn)有激光雷達(dá)照射位置的確認(rèn)方案成本較高的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供了一種激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，包括第一準(zhǔn)直單元、可見光輸出單元和光學(xué)合束單元；所述第一準(zhǔn)直單元，用于將待測激光雷達(dá)輸出的雷達(dá)激光光束進(jìn)行準(zhǔn)直，并將準(zhǔn)直后的所述雷達(dá)激光光束輸入到所述光學(xué)合束單元，其中，所述雷達(dá)激光光束為不可見光；所述可見光輸出單元，用于產(chǎn)生可見光光束，并將所述可見光光束輸出到所述光學(xué)合束單元；所述光學(xué)合束單元，用于改變所述可見光光束的出射方向，使所述可見光光束和所述雷達(dá)激光光束準(zhǔn)直且同軸出射。

4、本發(fā)明實(shí)施例的激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，通過光學(xué)合束單元將第一準(zhǔn)直單元準(zhǔn)直后的雷達(dá)激光光束和可見光輸出單元輸出的可見光光束進(jìn)行準(zhǔn)直且同軸出射，使得可見光光束的光路與待測激光雷達(dá)輸出的雷達(dá)激光光束的光路相同，因此可以通過觀察可見光光束的位置確定雷達(dá)激光光束照射在目標(biāo)物體上的位置，可以在不借助外部紅外顯色卡或紅外相機(jī)等手段的前提下能快速確認(rèn)激光雷達(dá)出射光照射位置，提高了激光雷達(dá)對準(zhǔn)目標(biāo)物體的效率，降低了激光雷達(dá)對準(zhǔn)調(diào)試的時間成本和設(shè)備成本。

5、可選地，所述光學(xué)合束單元包括二向色鏡和第二準(zhǔn)直單元；所述二向色鏡，用于將準(zhǔn)直后的所述雷達(dá)激光光束透射到所述光學(xué)合束單元，并將所述可見光光束反射到所述光學(xué)合束單元，以改變所述可見光光束的出射方向，使所述可見光光束和所述雷達(dá)激光光束同軸出射；所述第二準(zhǔn)直單元，用于將所述可見光光束和所述雷達(dá)激光光束進(jìn)行準(zhǔn)直。

6、在該方式中，利用二向色鏡的特性，實(shí)現(xiàn)不同波長的光束(雷達(dá)激光光束和可見光光束)的同軸出射，通過第二準(zhǔn)直單元進(jìn)一步確?？梢姽夤馐屠走_(dá)激光光束的準(zhǔn)直性，增強(qiáng)光束出射后的重合效果。

7、可選地，所述第二準(zhǔn)直單元包括聚焦透鏡和第二準(zhǔn)直透鏡；所述聚焦透鏡，用于將所述雷達(dá)激光光束聚焦在所述第二準(zhǔn)直透鏡對應(yīng)所述雷達(dá)激光光束波長的第一焦點(diǎn)位置，以及將所述可見光光束成像在所述第二準(zhǔn)直透鏡對應(yīng)所述可見光光束波長的第二焦點(diǎn)位置；所述第二準(zhǔn)直透鏡，用于將所述可見光光束和所述雷達(dá)激光光束準(zhǔn)直出射。

8、在該方式中，通過聚焦透鏡和第二準(zhǔn)直透鏡的配合使用，確保了不同波長的光束在各自的焦點(diǎn)位置成像，然后被準(zhǔn)直出射，避免第二準(zhǔn)直透鏡存在位置色差導(dǎo)致光束重合性差的問題，提高了系統(tǒng)的光學(xué)性能和標(biāo)定精度。

9、可選地，所述可見光輸出單元包括可見光光源和成像鏡頭；所述可見光光源，用于產(chǎn)生并輸出所述可見光光束；所述成像鏡頭，用于將所述可見光光源輸出的所述可見光光束成像在所述二向色鏡上。

10、在該方式中，使用可見光光源產(chǎn)生可見光光束，提高了光源的穩(wěn)定性和光束的質(zhì)量，通過成像鏡頭將可見光光束精確成像在二向色鏡上，進(jìn)一步確保了光束的同軸性和標(biāo)定的準(zhǔn)確性。

11、可選地，所述待測激光雷達(dá)輸出的所述雷達(dá)激光光束的出光方向和所述可見光輸出單元輸出的所述可見光光束的出光方向垂直，且所述二向色鏡和所述可見光輸出單元輸出的所述可見光光束的出光方向成45°。

12、在該方式中，通過設(shè)定二向色鏡的角度以改變可見光光束方向，確保雷達(dá)激光光束和可見光光束同軸出射。

13、可選地，所述聚焦透鏡和所述第二準(zhǔn)直透鏡的位置滿足以下關(guān)系：

14、d1＝a+b

15、

16、式中，d1為所述聚焦透鏡和所述第二準(zhǔn)直透鏡的距離，d2為所述聚焦透鏡和所述二向色鏡的距離，a為所述第二準(zhǔn)直透鏡在所述雷達(dá)激光光束的波長對應(yīng)的焦距，b為所述第二準(zhǔn)直透鏡在所述可見光光束的波長對應(yīng)的焦距，c為所述聚焦透鏡在所述可見光光束的波長對應(yīng)的焦距。

17、在該方式中，調(diào)節(jié)所述聚焦透鏡和所述第二準(zhǔn)直透鏡的位置實(shí)現(xiàn)雷達(dá)激光光束和可見光光束均能位于各自的準(zhǔn)直焦點(diǎn)上，提高了光束重合效果。

18、可選地，所述可見光光源為半導(dǎo)體激光器。

19、半導(dǎo)體激光器具有體積小、能耗低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的便攜性和經(jīng)濟(jì)性。

20、可選地，所述第一準(zhǔn)直單元包括第一準(zhǔn)直透鏡，所述待測激光雷達(dá)輸出的所述雷達(dá)激光光束經(jīng)過所述第一準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后輸入到所述光學(xué)合束單元。

21、在該方式中，通過第一準(zhǔn)直透鏡對雷達(dá)激光光束進(jìn)行準(zhǔn)直，減少雷達(dá)激光光束發(fā)射角、實(shí)現(xiàn)對雷達(dá)激光光束的準(zhǔn)直作用，這樣就能保證照射到目標(biāo)物體上的激光能量能滿足測試需求。

技術(shù)特征：

1.一種激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括第一準(zhǔn)直單元(100)、可見光輸出單元(300)和光學(xué)合束單元(200)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)合束單元(200)包括二向色鏡(3)和第二準(zhǔn)直單元；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述第二準(zhǔn)直單元包括聚焦透鏡(4)和第二準(zhǔn)直透鏡(5)；

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述可見光輸出單元(300)包括可見光光源(6)和成像鏡頭(7)；

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述待測激光雷達(dá)輸出的所述雷達(dá)激光光束的出光方向和所述可見光輸出單元(300)輸出的所述可見光光束的出光方向垂直，且所述二向色鏡(3)和所述可見光輸出單元(300)輸出的所述可見光光束的出光方向成45°。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述聚焦透鏡(4)和所述第二準(zhǔn)直透鏡(5)的位置滿足以下關(guān)系：

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述可見光光源(6)為半導(dǎo)體激光器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述第一準(zhǔn)直單元(100)包括第一準(zhǔn)直透鏡(2)，所述待測激光雷達(dá)輸出的所述雷達(dá)激光光束經(jīng)過所述第一準(zhǔn)直透鏡(2)準(zhǔn)直后輸入到所述光學(xué)合束單元(200)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及雷達(dá)測試技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種激光雷達(dá)出光位置標(biāo)定系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第一準(zhǔn)直單元、可見光輸出單元和光學(xué)合束單元；所述第一準(zhǔn)直單元，用于將待測激光雷達(dá)輸出的雷達(dá)激光光束進(jìn)行準(zhǔn)直，并將準(zhǔn)直后的所述雷達(dá)激光光束輸入到所述光學(xué)合束單元，其中，所述雷達(dá)激光光束為不可見光；所述可見光輸出單元，用于產(chǎn)生可見光光束，并將所述可見光光束輸出到所述光學(xué)合束單元；所述光學(xué)合束單元，用于改變所述可見光光束的出射方向，使所述可見光光束和所述雷達(dá)激光光束準(zhǔn)直且同軸出射。本發(fā)明可以降低激光雷達(dá)對準(zhǔn)調(diào)試的設(shè)備成本。

技術(shù)研發(fā)人員：劉陳晨,孫笑晨,顧林棚
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州洛微科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28