一种基于圆形扫描的机载激光雷达最大测距能力和测角精度的检验方法技术

一种基于圆形扫描的机载激光雷达最大测距能力和测角精度的检验方法，包括如下步骤：（1）最大测距能力检验步骤；（2）镜面位置角检验步骤；（3）楔形镜折射角检验步骤。本发明专利技术所公开基于圆形扫描的机载激光雷达最大测距能力和测角精度的检验方法，可有效检验激光雷达在加工、装配阶段可能出现的多种结构性误差以及点云解算中存在的算法错误，发现激光雷达在设计、组装及数据处理方面存在的问题，避免因激光雷达自身测量数据错误，导致机载激光雷达系统飞行作业后建立的目标地域的三维模型失真。

A test method for the maximum ranging ability and angle measurement accuracy of airborne lidar based on circular scanning

【技术实现步骤摘要】
一种基于圆形扫描的机载激光雷达最大测距能力和测角精度的检验方法
本专利技术属于激光雷达测量系统的检验方法领域，特别涉及该领域中的一种基于圆形扫描的机载激光雷达最大测距能力和测角精度的检验方法。
技术介绍
基于圆形扫描的机载激光雷达采用单波束工作方式，如图1所示，激光器每次只发射一路光束，经楔形镜折射后沿楔形镜最厚的位置射出，在通过前部的镜面后对外部目标物发射。楔形镜固定在旋转轴承上，电机转动时轴承带动楔形镜一起转动，激光的折射光束也随着楔形镜最厚的部位进行圆形的旋转，在雷达的发射镜面形成扫描圆。激光雷达通过发射激光束，并接收目标反射的回波信号展开测量作业。以回波信号接收时间与激光束发射时间之间的差值，计算目标物与激光雷达之间的距离，再结合激光束发射时楔形镜的旋转位置、激光折射角等信息，计算目标物相对于激光雷达的方向及位置信息。激光雷达工作时的直接测量值包括激光束发射至接收的时间差T以及激光束发射时的镜面位置角θ；楔形镜折射角α理论上为固定值，但是如果楔形镜的安装存在偏差，将导致在不同的θ角位置对应的α值不相等。激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于圆形扫描的机载激光雷达最大测距能力和测角精度的检验方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)最大测距能力检验步骤：/n(11)选择可以测量到约1000米、约3100米远处目标的激光雷达架设位置，并将激光雷达架设在该位置，架设基座可旋转也可固定；/n(12)使用激光测距机测量2个不同距离处的无遮挡目标，分别为约1000m处的目标A和约3100m处的目标B，激光测距机的测量值作为距离真值参与检验；/n(13)设置激光雷达采用最大输出功率，然后用100KHz的工作频率对目标A、B展开原地测量，测量过程中，激光雷达的楔形镜不旋转，激光束沿固定的镜面位置角发射，激光雷达设备可随其架设基座原地...

【技术特征摘要】
1.一种基于圆形扫描的机载激光雷达最大测距能力和测角精度的检验方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)最大测距能力检验步骤：
(11)选择可以测量到约1000米、约3100米远处目标的激光雷达架设位置，并将激光雷达架设在该位置，架设基座可旋转也可固定；
(12)使用激光测距机测量2个不同距离处的无遮挡目标，分别为约1000m处的目标A和约3100m处的目标B，激光测距机的测量值作为距离真值参与检验；
(13)设置激光雷达采用最大输出功率，然后用100KHz的工作频率对目标A、B展开原地测量，测量过程中，激光雷达的楔形镜不旋转，激光束沿固定的镜面位置角发射，激光雷达设备可随其架设基座原地旋转；
(14)测量完成后进行数据的解算，并根据测量数据的解算结果判断激光雷达的测距能力，判断方法如下：
(141)如激光雷达在100KHz频率工作时，对目标A、B的测量均存在大量回波数据，且距离解算结果与激光测距机的测量值相等，则认为在100KHz工作时可达到3000米的最大测距值；
(142)如激光雷达在100KHz频率工作时，测量数据的解算结果对目标A、B均有明显的距离值，且目标A处距离解算结果与激光测距机的测量值相等，但目标B处距离解算结果为约100米或约1600米，则可认为激光雷达的测量能力可达3000米，但该处数据解算存在错误；
(143)如激光雷达在100KHz频率工作时，测量数据的解算结果仅有约1000米的距离值，不存在与目标B相关的距离解算结果，即约100米、约1600米和约3100米，则认为激光雷达的测量能力不满足3000米的测距要求，其测距能力不足；
(2)镜面位置角检验步骤：
(21)激光雷达前部镜面在安装集成时共使用了8个螺钉，在检...

【专利技术属性】
技术研发人员：张迎春，方淑燕，周亮，张鹏，董建业，郎锐，
申请(专利权)人：中国电波传播研究所中国电子科技集团公司第二十二研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37