一種天平式海底中小型激光雷達的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:激光雷達與海洋探測領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:激光雷達是以激光為雷達發(fā)射源，它在角度、距離與速度分辨率方面，比傳統(tǒng)雷達有了較大提高，在激光跟蹤、激光測速與激光成像領(lǐng)域具有很多用途；但是目前的激光雷達多數(shù)體積大，重量沉，難移動，柔性差，不適合在海底實施探測；為此，本發(fā)明提出一種天平式海底中小型激光雷達，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、柔性好，實現(xiàn)了全景探測，解決了海底水域的設(shè)施與異物的探測與監(jiān)測的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]一種天平式海底中小型激光雷達，設(shè)置天平式機架，包括激光掃描器、卡賽格林望遠鏡式接收器、光纖激光器、發(fā)射光纖、接收光纖、光纖布拉格光柵濾波器、單元探測器、豎伺服電機與橫伺服電機都安裝在天平式機架上，光纖激光器發(fā)射激光，經(jīng)過發(fā)射光纖傳輸?shù)郊す鈷呙杵魃?，激光掃描器掃描激光到探測區(qū)域，使用卡賽格林望遠鏡式接收器接收激光雷達信號，經(jīng)光纖布拉格光柵濾波器濾波后，進入單元探測器中，中心計算機控制器通過控制線纜傳輸信號控制豎伺服電機與橫伺服電機實施轉(zhuǎn)動，驅(qū)動上支桿帶動激光掃描器與卡賽格林望遠鏡式接收器實施全景轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)全景激光雷達掃描探測，利用鏡頭清潔器清潔激光掃描器鏡頭與卡賽格林望遠鏡鏡頭。
[0004]方案一:設(shè)置天平式機架機構(gòu)
[0005]天平式機架底部設(shè)置底箱，底箱上面設(shè)置前立桿與后立桿，前立桿與后立桿的上端安裝橫伺服電機軸，橫伺服電機的上面外殼上固定連接豎伺服電機，豎伺服電機軸固定連接上支桿，上支桿的一端安裝激光掃描器，上支桿的另一端安裝卡賽格林望遠鏡式接收器。
[0006]方案二:設(shè)置光纖激光器、單元探測器與中心計算機控制器
[0007]在底箱中設(shè)置光纖激光器、單元探測器與中心計算機控制器，光纖激光器與激光掃描器之間設(shè)置發(fā)射光纖連接，卡賽格林望遠鏡式接收器與光纖布拉格光柵濾波器之間設(shè)置接收光纖連接，光纖布拉格光柵濾波器的下端接入單元探測器，豎伺服電機、橫伺服電機與中心計算機控制器之間設(shè)置控制線纜連接，中心計算機控制器與光纖激光器之間設(shè)置傳輸電纜II連接，中心計算機控制器與單元探測器之間設(shè)置傳輸電纜I連接，中心計算機控制器上還設(shè)置輸出電纜。
[0008]方案四:設(shè)置鏡頭清潔器
[0009]在激光掃描器鏡頭上設(shè)置鏡頭清潔器I，在卡賽格林望遠鏡鏡頭上設(shè)置鏡頭清潔器II，在卡賽格林望遠鏡式接收器與接收光纖之間設(shè)置耦合聚焦透鏡。
[0010]方案五:工作過程
[0011]光纖激光器發(fā)射激光，經(jīng)過發(fā)射光纖傳輸?shù)郊す鈷呙杵魃?，激光掃描器掃描激光到探測區(qū)域，使用卡賽格林望遠鏡式接收器接收激光雷達信號，激光雷達信號經(jīng)耦合聚焦透鏡進入接收光纖中，之后經(jīng)光纖布拉格光柵濾波器濾波后，進入單元探測器中，探測信號經(jīng)傳輸電纜I傳輸?shù)街行挠嬎銠C控制器，經(jīng)中心計算機控制器處理后，通過輸出電纜輸出激光雷達信息，中心計算機控制器通過控制線纜傳輸信號控制豎伺服電機與橫伺服電機實施轉(zhuǎn)動，驅(qū)動上支桿帶動激光掃描器與卡賽格林望遠鏡式接收器實施全景轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)全景激光雷達掃描探測，利用鏡頭清潔器I清潔激光掃描器鏡頭，利用鏡頭清潔器II清潔卡賽格林望遠鏡鏡頭。
[0012]本發(fā)明的核心內(nèi)容:
[0013]設(shè)置天平式機架，包括激光掃描器、卡賽格林望遠鏡式接收器、光纖激光器、發(fā)射光纖、接收光纖、光纖布拉格光柵濾波器、單元探測器、豎伺服電機與橫伺服電機都安裝在天平式機架上。
[0014]天平式機架底部設(shè)置底箱，底箱上面設(shè)置前立桿與后立桿，前立桿與后立桿的上端安裝橫伺服電機軸，橫伺服電機的上面外殼上固定連接豎何服電機，豎伺服電機軸固定連接上支桿，上支桿的一端安裝激光掃描器，上支桿的另一端安裝卡賽格林望遠鏡式接收器，底箱中設(shè)置光纖激光器、單元探測器與中心計算機控制器，光纖激光器與激光掃描器之間設(shè)置發(fā)射光纖連接，卡賽格林望遠鏡式接收器與光纖布拉格光柵濾波器之間設(shè)置接收光纖連接，光纖布拉格光柵濾波器的下端接入單元探測器，豎伺服電機、橫伺服電機與中心計算機控制器之間設(shè)置控制線纜連接，中心計算機控制器與光纖激光器之間設(shè)置傳輸電纜II連接，中心計算機控制器與單元探測器之間設(shè)置傳輸電纜I連接，中心計算機控制器上還設(shè)置輸出電纜。
[0015]在激光掃描器鏡頭上設(shè)置鏡頭清潔器I，在卡賽格林望遠鏡鏡頭上設(shè)置鏡頭清潔器II，在卡賽格林望遠鏡式接收器與接收光纖之間設(shè)置耦合聚焦透鏡。
【附圖說明】
[0016]附圖為本專利的結(jié)構(gòu)圖，其中分別為:1、激光掃描器，2、鏡頭清潔器1，3、激光掃描器鏡頭，4、上支桿，5、接收光纖，6、親合聚焦透鏡，7、卡賽格林望遠鏡式接收器，8、鏡頭清潔器II，9、卡賽格林望遠鏡鏡頭，10、豎伺服電機軸，11、豎伺服電機，12、橫伺服電機，13、發(fā)射光纖，14、橫伺服電機軸，15、后立桿，16、前立桿，17、控制線纜，18、光纖布拉格光柵濾波器，19、單元探測器，20、輸出電纜，21、地錨，22、傳輸電纜I，23、中心計算機控制器，24、傳輸電纜II，25、光纖激光器，26、底箱，27、天平式機架。
【具體實施方式】
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[0017]下面結(jié)合附圖，說明一下【具體實施方式】:
[0018]設(shè)置天平式機架27，包括激光掃描器1、卡賽格林望遠鏡式接收器7、光纖激光器25、發(fā)射光纖13、接收光纖5、光纖布拉格光柵濾波器18、單元探測器19、豎伺服電機11與橫伺服電機12都安裝在天平式機架27上。
[0019]天平式機架27底部設(shè)置底箱26，底箱26上面設(shè)置前立桿16與后立桿15，前立桿16與后立桿15的上端安裝橫伺服電機軸14，橫伺服電機12的上面外殼上固定連接豎伺服電機11，豎伺服電機軸10固定連接上支桿4，上支桿4的一端安裝激光掃描器1，上支桿4的另一端安裝卡賽格林望遠鏡式接收器7，底箱26中設(shè)置光纖激光器25、單元探測器19與中心計算機控制器23，光纖激光器25與激光掃描器I之間設(shè)置發(fā)射光纖13連接，卡賽格林望遠鏡式接收器7與光纖布拉格光柵濾波器18之間設(shè)置接收光纖5連接，光纖布拉格光柵濾波器18的下端接入單元探測器19，豎伺服電機11、橫伺服電機12與中心計算機控制器23之間設(shè)置控制線纜17連接，中心計算機控制器23與光纖激光器25之間設(shè)置傳輸電纜II 24連接，中心計算機控制器23與單元探測器19之間設(shè)置傳輸電纜I 22連接，中心計算機控制器23上還設(shè)置輸出電纜20。
[0020]在激光掃描器鏡頭3上設(shè)置鏡頭清潔器I 2，在卡賽格林望遠鏡鏡頭9上設(shè)置鏡頭清潔器II 8，在卡賽格林望遠鏡式接收器7與接收光纖5之間設(shè)置耦合聚焦透鏡6。
[0021]光纖激光器25發(fā)射激光，經(jīng)過發(fā)射光纖13傳輸?shù)郊す鈷呙杵鱅上，激光掃描器I掃描激光到探測區(qū)域，使用卡賽格林望遠鏡式接收器7接收激光雷達信號，激光雷達信號經(jīng)耦合聚焦透鏡6進入接收光纖5中，之后經(jīng)光纖布拉格光柵濾波器18濾波后，進入單元探測器19中，探測信號經(jīng)傳輸電纜I 22傳輸?shù)街行挠嬎銠C控制器23，經(jīng)中心計算機控制器23處理后，通過輸出電纜20輸出激光雷達信息。
[0022]中心計算機控制器23通過控制線纜17傳輸信號控制豎伺服電機11與橫伺服電機12實施轉(zhuǎn)動，驅(qū)動上支桿4帶動激光掃描器I與卡賽格林望遠鏡式接收器7實施全景轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)全景激光雷達掃描探測。
[0023]利用鏡頭清潔器I 2清潔激光掃描器鏡頭3，利用鏡頭清潔器II 8清潔卡賽格林望遠鏡鏡頭9。
【主權(quán)項】
1.一種天平式海底中小型激光雷達，其特征是:設(shè)置天平式機架，包括激光掃描器、卡賽格林望遠鏡式接收器、光纖激光器、發(fā)射光纖、接收光纖、光纖布拉格光柵濾波器、單元探測器、豎伺服電機與橫伺服電機都安裝在天平式機架上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天平式海底中小型激光雷達，其特征是:天平式機架底部設(shè)置底箱，底箱上面設(shè)置前立桿與后立桿，前立桿與后立桿的上端安裝橫伺服電機軸，橫伺服電機的上面外殼上固定連接豎伺服電機，豎伺服電機軸固定連接上支桿，上支桿的一端安裝激光掃描器，上支桿的另一端安裝卡賽格林望遠鏡式接收器，底箱中設(shè)置光纖激光器、單元探測器與中心計算機控制器，光纖激光器與激光掃描器之間設(shè)置發(fā)射光纖連接，卡賽格林望遠鏡式接收器與光纖布拉格光柵濾波器之間設(shè)置接收光纖連接，光纖布拉格光柵濾波器的下端接入單元探測器，豎伺服電機、橫伺服電機與中心計算機控制器之間設(shè)置控制線纜連接，中心計算機控制器與光纖激光器之間設(shè)置傳輸電纜II連接，中心計算機控制器與單元探測器之間設(shè)置傳輸電纜I連接，中心計算機控制器上還設(shè)置輸出電纜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天平式海底中小型激光雷達，其特征是:在激光掃描器鏡頭上設(shè)置鏡頭清潔器I，在卡賽格林望遠鏡鏡頭上設(shè)置鏡頭清潔器II，在卡賽格林望遠鏡式接收器與接收光纖之間設(shè)置耦合聚焦透鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天平式海底中小型激光雷達，其特征是:光纖激光器發(fā)射激光，經(jīng)過發(fā)射光纖傳輸?shù)郊す鈷呙杵魃?，激光掃描器掃描激光到探測區(qū)域，使用卡賽格林望遠鏡式接收器接收激光雷達信號，激光雷達信號經(jīng)耦合聚焦透鏡進入接收光纖中，之后經(jīng)光纖布拉格光柵濾波器濾波后，進入單元探測器中，探測信號經(jīng)傳輸電纜I傳輸?shù)街行挠嬎銠C控制器，經(jīng)中心計算機控制器處理后，通過輸出電纜輸出激光雷達信息，中心計算機控制器通過控制線纜傳輸信號控制豎伺服電機與橫伺服電機實施轉(zhuǎn)動，驅(qū)動上支桿帶動激光掃描器與卡賽格林望遠鏡式接收器實施全景轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)全景激光雷達掃描探測，利用鏡頭清潔器I清潔激光掃描器鏡頭，利用鏡頭清潔器II清潔卡賽格林望遠鏡鏡頭。
【專利摘要】一種天平式海底中小型激光雷達，設(shè)置天平式機架，包括激光掃描器、卡賽格林望遠鏡式接收器、光纖激光器、發(fā)射光纖、接收光纖、光纖布拉格光柵濾波器、單元探測器、豎伺服電機與橫伺服電機都安裝在天平式機架上，光纖激光器發(fā)射激光，經(jīng)過發(fā)射光纖傳輸?shù)郊す鈷呙杵魃?，激光掃描器掃描激光到探測區(qū)域，使用卡賽格林望遠鏡式接收器接收激光雷達信號，經(jīng)光纖布拉格光柵濾波器濾波后，進入單元探測器中，中心計算機控制器通過控制線纜傳輸信號控制豎伺服電機與橫伺服電機實施轉(zhuǎn)動，驅(qū)動上支桿帶動激光掃描器與卡賽格林望遠鏡式接收器實施全景轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)全景激光雷達掃描探測，利用鏡頭清潔器清潔激光掃描器鏡頭與卡賽格林望遠鏡鏡頭。
【IPC分類】G01S17/88
【公開號】CN105116417
【申請?zhí)枴緾N201510638992
【發(fā)明人】王濤, 楊洋, 昝占華, 朱金龍, 胡亞鵬, 王天澤, 趙新潮, 馬龍飛
【申請人】無錫津天陽激光電子有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月30日