集成姿态系统的激光雷达及控制方法技术方案

本申请提供一种集成姿态系统的激光雷达及控制方法。所述激光雷达包括光学系统、控制系统以及姿态系统，其中，光学系统根据激光测距原理在扫描方向上实施扫描；姿态系统内置传感器以检测光学系统的姿态参数；控制系统根据姿态参数选择控制策略。所述激光雷达通过内部集成姿态系统，可以检测光学系统以致整个激光雷达的安装位置和安装方向。从而在安装激光雷达时，检测激光雷达的安装状态，从而便于通过安装状态调整倾斜角度和扫描方向。还可以在实际运行时，实时检测激光雷达的安装位置变化，以判断位置变化是否影响输出的雷达数据，以及在对雷达数据产生影响时，进行修正或产生报警，保证输出雷达数据的精度。

【技术实现步骤摘要】
集成姿态系统的激光雷达及控制方法
本申请涉及激光雷达检测
，尤其涉及一种集成姿态系统的激光雷达及控制方法。
技术介绍
激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达可采用“光速－时间”飞行原理，通过高速扫描对二维场景进行平面复现。激光雷达设备在运行中，将脉冲激光发射并接收反射的信号，通过先后信号的时间差，计算出设备与目标物之间的距离。此过程在发射端高速旋转过程中不断重复，从而得到一组组不同角度下目标物距离数据，实现对二维场景的复现，以及不断的进行更新。当该场景内有任何物体位置、角度发生变化时，都会被雷达捕捉定位。由于激光雷达是对平面进行复现，因此实际应用中对激光雷达的扫描平面具有较高的要求，进而要求激光雷达设备的实际安装姿态和扫描方向要足够精确。现有激光雷达产品在实际使用前，会对安装姿态及朝向做精确的调整校准，此过程需要人工做细致的测量和施工，并且很难做到精准。对于需要精确朝向的应用场景非常难于控制，直接影响使用效果和雷达测量精度。例如：某应用场景需要雷达正北方向、水平向上倾斜45度朝向使用，实施人员极难调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成姿态系统的激光雷达，包括基于激光扫描原理的光学系统，以及连接所述光学系统的控制系统，所述控制系统中设有对外输出雷达数据的接口；其特征在于，所述激光雷达还包括连接所述控制系统的姿态系统；/n所述姿态系统与所述光学系统相互固定，所述姿态系统内置用于检测所述光学系统姿态参数的传感器；所述姿态参数包括所述光学系统的安装位置和安装方向；所述传感器连接所述控制系统，以向控制系统发送所述姿态参数；/n所述控制系统内置处理器，所述处理器用于接收所述姿态参数，以及根据所述姿态参数选择控制策略。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成姿态系统的激光雷达，包括基于激光扫描原理的光学系统，以及连接所述光学系统的控制系统，所述控制系统中设有对外输出雷达数据的接口；其特征在于，所述激光雷达还包括连接所述控制系统的姿态系统；
所述姿态系统与所述光学系统相互固定，所述姿态系统内置用于检测所述光学系统姿态参数的传感器；所述姿态参数包括所述光学系统的安装位置和安装方向；所述传感器连接所述控制系统，以向控制系统发送所述姿态参数；
所述控制系统内置处理器，所述处理器用于接收所述姿态参数，以及根据所述姿态参数选择控制策略。


2.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述传感器包括三轴陀螺仪和电子指南针；所述三轴陀螺仪用于检测所述光学系统的安装位置，所述电子指南针用于检测所述光学系统的安装方向。


3.根据权利要求2所述的激光雷达，其特征在于，所述光学系统包括激光发射组件和固定在所述激光发射组件上的电路板；所述电路板连接控制系统，所述三轴陀螺仪和所述电子指南针集成在所述电路板上。


4.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，所述控制策略包括：运行策略、校正策略和报警策略；所述控制系统还内置有存储器和通信装置；所述存储器和所述通信装置连接所述处理器；所述通信装置连接对外输出雷达数据的接口；
所述处理器在选择运行策略时，通过所述通信装置输出雷达数据；
所述存储器内存储有姿态模型，用于在处理器选择校正策略时，为所述处理器提供所述姿态模型，以使所述处理器通过所述姿态模型修正输出的雷达数据；
所述通信装置用于输出雷达数据，以及处理器选择报警策略时，输出报警信号和所述姿态参数。


5.根据权利要求4所述的激光雷达，其特征在于，所述通信装置用于在输出所述雷达数据的同时，按照设定频率输出所述姿态参数；所述通信装置还用于接收输入的控制指令，以及将所述控制指令转发给所述处理器。

【专利技术属性】
技术研发人员：金兆鹏，郑兴辉，温学强，
申请(专利权)人：保定市天河电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13