一種天平式海底中小型激光雷達(dá)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:激光雷達(dá)與海洋探測(cè)領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:激光雷達(dá)是以激光為雷達(dá)發(fā)射源，它在角度、距離與速度分辨率方面，比傳統(tǒng)雷達(dá)有了較大提高，在激光跟蹤、激光測(cè)速與激光成像領(lǐng)域具有很多用途；但是目前的激光雷達(dá)多數(shù)體積大，重量沉，難移動(dòng)，柔性差，不適合在海底實(shí)施探測(cè)；為此，本發(fā)明提出一種天平式海底中小型激光雷達(dá)，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、柔性好，實(shí)現(xiàn)了全景探測(cè)，解決了海底水域的設(shè)施與異物的探測(cè)與監(jiān)測(cè)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(dá)，設(shè)置天平式機(jī)架，包括激光掃描器、卡賽格林望遠(yuǎn)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(cè)器、豎伺服電機(jī)與橫伺服電機(jī)都安裝在天平式機(jī)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(cè)區(qū)域，使用卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器接收激光雷達(dá)信號(hào)，經(jīng)光纖布拉格光柵濾波器濾波后，進(jìn)入單元探測(cè)器中，中心計(jì)算機(jī)控制器通過控制線纜傳輸信號(hào)控制豎伺服電機(jī)與橫伺服電機(jī)實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)上支桿帶動(dòng)激光掃描器與卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器實(shí)施全景轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全景激光雷達(dá)掃描探測(cè)，利用鏡頭清潔器清潔激光掃描器鏡頭與卡賽格林望遠(yuǎn)鏡鏡頭。
[0004]設(shè)置天平式機(jī)架機(jī)構(gòu)
[0005]天平式機(jī)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(jī)軸，橫伺服電機(jī)的上面外殼上固定連接豎伺服電機(jī)，豎伺服電機(jī)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(yuǎn)鏡式接收器。
[0006]設(shè)置光纖激光器、單元探測(cè)器與中心計(jì)算機(jī)控制器
[0007]在底箱中設(shè)置光纖激光器、單元探測(cè)器與中心計(jì)算機(jī)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(yuǎn)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(cè)器，豎伺服電機(jī)、橫伺服電機(jī)與中心計(jì)算機(jī)控制器之間設(shè)置控制線纜連接，中心計(jì)算機(jī)控制器與光纖激光器之間設(shè)置傳輸電纜II連接，中心計(jì)算機(jī)控制器與單元探測(cè)器之間設(shè)置傳輸電纜I連接，中心計(jì)算機(jī)控制器上還設(shè)置輸出電纜。
[0008]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(yuǎn)鏡鏡頭上設(shè)置鏡頭清潔器II，在卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器與接收光纖之間設(shè)置耦合聚焦透鏡。
[0010]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(cè)區(qū)域，使用卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器接收激光雷達(dá)信號(hào)，激光雷達(dá)信號(hào)經(jīng)耦合聚焦透鏡進(jìn)入接收光纖中，之后經(jīng)光纖布拉格光柵濾波器濾波后，進(jìn)入單元探測(cè)器中，探測(cè)信號(hào)經(jīng)傳輸電纜I傳輸?shù)街行挠?jì)算機(jī)控制器，經(jīng)中心計(jì)算機(jī)控制器處理后，通過輸出電纜輸出激光雷達(dá)信息，中心計(jì)算機(jī)控制器通過控制線纜傳輸信號(hào)控制豎伺服電機(jī)與橫伺服電機(jī)實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)上支桿帶動(dòng)激光掃描器與卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器實(shí)施全景轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全景激光雷達(dá)掃描探測(cè)，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(yuǎn)鏡鏡頭。
[0012]本發(fā)明的核心內(nèi)容:
[0013]設(shè)置天平式機(jī)架，包括激光掃描器、卡賽格林望遠(yuǎn)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(cè)器、豎伺服電機(jī)與橫伺服電機(jī)都安裝在天平式機(jī)架上。
[0014]天平式機(jī)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(jī)軸，橫伺服電機(jī)的上面外殼上固定連接豎伺服電機(jī)，豎伺服電機(jī)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(yuǎn)鏡式接收器，底箱中設(shè)置光纖激光器、單元探測(cè)器與中心計(jì)算機(jī)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(yuǎn)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(cè)器，豎伺服電機(jī)、橫伺服電機(jī)與中心計(jì)算機(jī)控制器之間設(shè)置控制線纜連接，中心計(jì)算機(jī)控制器與光纖激光器之間設(shè)置傳輸電纜II連接，中心計(jì)算機(jī)控制器與單元探測(cè)器之間設(shè)置傳輸電纜I連接，中心計(jì)算機(jī)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(yuǎn)鏡鏡頭上設(shè)置鏡頭清潔器II，在卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器與接收光纖之間設(shè)置耦合聚焦透鏡。
【附圖說(shuō)明】
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[0016]附圖為本實(shí)用新型的結(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(yuǎn)鏡式接收器，8、鏡頭清潔器II，9、卡賽格林望遠(yuǎn)鏡鏡頭，10、豎伺服電機(jī)軸，11、豎伺服電機(jī)，12、橫伺服電機(jī)，13、發(fā)射光纖，14、橫伺服電機(jī)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(cè)器，20、輸出電纜，21、地錨，22、傳輸電纜I，23、中心計(jì)算機(jī)控制器，24、傳輸電纜II，25、光纖激光器，26、底箱，27、天平式機(jī)架。
【具體實(shí)施方式】
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[0017]下面結(jié)合附圖，說(shuō)明一下【具體實(shí)施方式】:
[0018]設(shè)置天平式機(jī)架27，包括激光掃描器1、卡賽格林望遠(yuǎn)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(cè)器19、豎伺服電機(jī)11與橫伺服電機(jī)12都安裝在天平式機(jī)架27上。
[0019]天平式機(jī)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(jī)軸14，橫伺服電機(jī)12的上面外殼上固定連接豎伺服電機(jī)11，豎伺服電機(jī)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(yuǎn)鏡式接收器7，底箱26中設(shè)置光纖激光器25、單元探測(cè)器19與中心計(jì)算機(jī)控制器23，光纖激光器25與激光掃描器1之間設(shè)置發(fā)射光纖13連接，卡賽格林望遠(yuǎn)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(cè)器19，豎伺服電機(jī)11、橫伺服電機(jī)12與中心計(jì)算機(jī)控制器23之間設(shè)置控制線纜17連接，中心計(jì)算機(jī)控制器23與光纖激光器25之間設(shè)置傳輸電纜1124連接，中心計(jì)算機(jī)控制器23與單元探測(cè)器19之間設(shè)置傳輸電纜122連接，中心計(jì)算機(jī)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12，在卡賽格林望遠(yuǎn)鏡鏡頭9上設(shè)置鏡頭清潔器118，在卡賽格林望遠(yuǎn)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?上，激光掃描器1掃描激光到探測(cè)區(qū)域，使用卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器7接收激光雷達(dá)信號(hào)，激光雷達(dá)信號(hào)經(jīng)耦合聚焦透鏡6進(jìn)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(jìn)入單元探測(cè)器19中，探測(cè)信號(hào)經(jīng)傳輸電纜122傳輸?shù)街行挠?jì)算機(jī)控制器23，經(jīng)中心計(jì)算機(jī)控制器23處理后，通過輸出電纜20輸出激光雷達(dá)信息。
[0022]中心計(jì)算機(jī)控制器23通過控制線纜17傳輸信號(hào)控制豎伺服電機(jī)11與橫伺服電機(jī)12實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)上支桿4帶動(dòng)激光掃描器1與卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器7實(shí)施全景轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全景激光雷達(dá)掃描探測(cè)。
[0023]利用鏡頭清潔器12清潔激光掃描器鏡頭3，利用鏡頭清潔器118清潔卡賽格林望S5鏡鏡頭9。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種天平式海底中小型激光雷達(dá)，其特征是:設(shè)置天平式機(jī)架，包括激光掃描器、卡賽格林望遠(yuǎn)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(cè)器、豎伺服電機(jī)與橫伺服電機(jī)都安裝在天平式機(jī)架上，天平式機(jī)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(jī)軸，橫伺服電機(jī)的上面外殼上固定連接豎伺服電機(jī)，豎伺服電機(jī)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(yuǎn)鏡式接收器，底箱中設(shè)置光纖激光器、單元探測(cè)器與中心計(jì)算機(jī)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(yuǎn)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(cè)器，豎伺服電機(jī)、橫伺服電機(jī)與中心計(jì)算機(jī)控制器之間設(shè)置控制線纜連接，中心計(jì)算機(jī)控制器與光纖激光器之間設(shè)置傳輸電纜II連接，中心計(jì)算機(jī)控制器與單元探測(cè)器之間設(shè)置傳輸電纜I連接，中心計(jì)算機(jī)控制器上還設(shè)置輸出電纜。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(dá)，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(yuǎn)鏡鏡頭上設(shè)置鏡頭清潔器II，在卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器與接收光纖之間設(shè)置耦合聚焦透鏡。
【專利摘要】一種天平式海底中小型激光雷達(dá)，設(shè)置天平式機(jī)架，包括激光掃描器、卡賽格林望遠(yuǎn)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(cè)器、豎伺服電機(jī)與橫伺服電機(jī)都安裝在天平式機(jī)架上，光纖激光器發(fā)射激光，經(jīng)過發(fā)射光纖傳輸?shù)郊す鈷呙杵魃希す鈷呙杵鲯呙杓す獾教綔y(cè)區(qū)域，使用卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器接收激光雷達(dá)信號(hào)，經(jīng)光纖布拉格光柵濾波器濾波后，進(jìn)入單元探測(cè)器中，中心計(jì)算機(jī)控制器通過控制線纜傳輸信號(hào)控制豎伺服電機(jī)與橫伺服電機(jī)實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)上支桿帶動(dòng)激光掃描器與卡賽格林望遠(yuǎn)鏡式接收器實(shí)施全景轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)全景激光雷達(dá)掃描探測(cè)，利用鏡頭清潔器清潔激光掃描器鏡頭與卡賽格林望遠(yuǎn)鏡鏡頭。
【IPC分類】G01S17/88
【公開號(hào)】CN205067748
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520769059
【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(qǐng)人】無(wú)錫津天陽(yáng)激光電子有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日