本发明专利技术公开一种激光雷达接收系统调试装置，其包括信号接收系统、辅助调试控制系统、数据采集处理系统；所述信号接收系统包括接收反射镜、接收光纤；所述数据采集处理系统包括透镜、滤光片、光电检测组件和计算机；所述辅助调试控制系统包括光纤电动三维调整装置、遮挡圆板，接收光纤与光纤电动三维调整装置连接，计算机与光纤电动三维调整装置连接；所述遮挡圆板用于放置在接收反射镜上且二者的圆心重合，遮挡圆板的直径大于等于接收反射镜的直径。本发明专利技术还公开上述的激光雷达接收系统调试装置实施的激光雷达接收系统调试方法。本发明专利技术能够有效保证调试结果的准确率。有效保证调试结果的准确率。有效保证调试结果的准确率。
【技术实现步骤摘要】
一种激光雷达接收系统调试装置及方法
[0001]本专利技术涉及光电信息
，尤其是涉及一种激光雷达接收系统调试装置及方法。
技术介绍
[0002]激光雷达是一种以激光代替无线电波进行遥测的技术。激光雷达是传统雷达技术(以毫米和微波波段的电磁波作为载波的雷达)与现代激光技术相结合的产物。激光雷达是以激光器为光源，光学望远镜为天线，光电探测器为接收器的一种雷达。激光是光波波段电磁辐射，波长很短，其振幅、频率和相位可以携带多种信息。激光的许多特殊性能都可以在大气探测中得到充分的利用。例如，激光的高准直度、高亮度和短脉冲特性，使得激光雷达具有较高的时空分辨率及探测灵敏度；由于激光波长是可调谐的，且具有很高的单色性，所以激光雷达能够用于探测大气成分。随着激光雷达技术的不断发展，它在大气科学、环境保护、气象与气候、大气遥感等领域有着更为广阔的应用前景。激光雷达包含发射系统和接收系统，要使激光雷达正常有效地工作，除了要保证发射系统的光路准直，接收系统的回波信号强度也对整机的性能起着至关重要的作用。
[0003]现有技术中，对于激光雷达信号接收的调试方法通常为人工调试，但人工调试需要操作人员具有非常丰富的调试经验，还需参考回波信号的波形、强度等信息，调试难度大，花费时间长，且不同人员调试的信号结果不完全一样，主观因素较大，很难找到一个理想的信号接收位置。
技术实现思路
[0004]为解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种结构简单、操作方便快捷的激光雷达接收系统调试装置及方法。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种激光雷达接收系统调试装置，其包括信号接收系统、辅助调试控制系统、数据采集处理系统；所述信号接收系统包括接收反射镜、接收光纤；所述数据采集处理系统包括透镜、滤光片、光电检测组件和计算机；所述辅助调试控制系统包括光纤电动三维调整装置、遮挡圆板，接收光纤与光纤电动三维调整装置连接，计算机与光纤电动三维调整装置连接，控制光纤电动三维调整装置沿X、Y、Z方向三维移动，所述遮挡圆板以其圆心为坐标原点，表面分为四个象限，设定为第一到第四象限，其中一个象限对应的遮挡圆板上沿圆心开设有缺口，缺口的开口角度为90度；所述遮挡圆板用于放置在接收反射镜上且二者的圆心重合，遮挡圆板的直径大于等于接收反射镜的直径。
[0007]一种激光雷达接收系统调试方法，其基于上述的激光雷达接收系统调试装置来实施，包括以下步骤：
[0008]S1、激光雷达向大气中发射准直扩束激光，由信号接收系统接收回波信号，数据采集处理系统采集指定高度范围内的回波信号光子数；
[0009]S2、由数据采集处理系统的计算机控制光纤电动三维调整装置向平面X、Y方向进行粗调扫描，直至显示出回波信号；
[0010]S3、将遮挡圆板放置在接收反射镜上，使其圆心重合，依次90
°
旋转遮挡圆板，旋转4次并分别记录下A、B、C、D四个象限的回波信号强度Q
A
，Q
B
，Q
C
，Q
D
，此时对应的四个象限的实际信号接收面积S
A
，S
B
，S
C
，S
D
比例为：
[0011]S
A
:S
B
:S
C
:S
D
＝Q
A
:Q
B
:Q
C
:Q
D
[0012]S4、由面积比例判断接收面的圆心在B象限，由计算机控制光纤电动三维调整装置沿Y轴步进ΔY
i
，直至到ΔY，判断移动到ΔY的标志为旋转遮挡圆板至B、D象限的回波信号强度一致；
[0013][0014]S5、然后，由计算机控制光纤电动三维调整装置沿X轴步进ΔX
i
，直至到ΔX，判断移动到ΔX的标志为旋转遮挡圆板至A、B象限的回波信号强度一致；
[0015][0016]S6、此时四个象限的信号强度为一致，取下遮挡圆板，调整接收光纤的上下位置，即沿着Z轴对光纤电动三维调整装置进行上下步进调节，直至找到回波信号最强位置；
[0017]S7、在接收反射镜上放置遮挡圆板，并依次旋转验证各个象限信号强度是否一致，若偏差较大，重复步骤S4～步骤S7，直至四个象限的信号一致且信号最强为止，此时接收光纤处于最佳位置。
[0018]由于采用如上所述的技术方案，本专利技术具有如下优越性：
[0019]该激光雷达接收系统调试装置及方法，其结构简单，操作方便，调试效率高，无需操作者具有丰富的调试经验，就能够上手调试，且调试过程中的每一节点都有判定依据，能够有效保证调试结果的准确率。
附图说明
[0020]图1是本专利技术激光雷达接收系统调试装置的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术激光雷达接收系统调试方法的流程图；
[0022]图3是本专利技术激光雷达接收系统调试装置的接收信号的调试效果图一；
[0023]图4是本专利技术激光雷达接收系统调试装置的接收信号的调试效果图二；
[0024]图中：1－光纤电动三维调整装置；2－遮挡圆板；3－信号接收系统。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细说明。
[0026]如图1所示，该激光雷达接收系统调试装置，其包括信号接收系统3、辅助调试控制系统、数据采集处理系统；所述信号接收系统包括接收反射镜、接收光纤；所述数据采集处理系统包括透镜、滤光片、光电检测组件和计算机；所述辅助调试控制系统包括光纤电动三维调整装置1、遮挡圆板2，所述信号接收系统的接收光纤与光纤电动三维调整装置连接，计
算机与光纤电动三维调整装置连接，控制光纤电动三维调整装置沿X、Y、Z方向三维移动，所述遮挡圆板以其圆心为坐标原点，表面分为四个象限，设定为第一到第四象限，其中一个象限对应的遮挡圆板上沿圆心开设有缺口，缺口的开口角度为90度；所述遮挡圆板用于放置在接收反射镜上，且二者的圆心重合，遮挡圆板的直径大于等于接收反射镜的直径。
[0027]上述的光纤电动三维调整装置1为高精度伺服电机，能够沿X、Y、Z方向三维移动。
[0028]激光雷达向大气中发射准直扩束激光，激光与大气分子产生的后向散射回波信号依次经过接收反射镜、接收光纤、透镜、滤光片，传递给光电检测组件，光电检测组件将光信号转换成电信号发送给计算机，最终在计算机上显示其信号强度；通过旋转遮挡圆板与显示的信号强度调整光纤电动三维调整装置的X、Y、Z方向，从而使激光雷达接收系统的光路达到理想效果。
[0029]如图2所示，一种激光雷达接收系统调试方法，其包括以下具体步骤：
[0030]S1、激光雷达向大气中发射准直扩束激光，由信号接收系统3接收回波信号，数据采集处理系统采集指定高度范围内的回波信号光子数；
[0031]S2、由数据采集处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光雷达接收系统调试装置，其特征是：其包括信号接收系统、辅助调试控制系统、数据采集处理系统；所述信号接收系统包括接收反射镜、接收光纤；所述数据采集处理系统包括透镜、滤光片、光电检测组件和计算机；所述辅助调试控制系统包括光纤电动三维调整装置、遮挡圆板，接收光纤与光纤电动三维调整装置连接，计算机与光纤电动三维调整装置连接，控制光纤电动三维调整装置沿X、Y、Z方向三维移动，所述遮挡圆板以其圆心为坐标原点，表面分为四个象限，设定为第一到第四象限，其中一个象限对应的遮挡圆板上沿圆心开设有缺口，缺口的开口角度为90度；所述遮挡圆板用于放置在接收反射镜上且二者的圆心重合，遮挡圆板的直径大于等于接收反射镜的直径。2.一种激光雷达接收系统调试方法，基于权利要求1所述的激光雷达接收系统调试装置来实施，其特征是：其包括以下步骤：S1、激光雷达向大气中发射准直扩束激光，由信号接收系统接收回波信号，数据采集处理系统采集指定高度范围内的回波信号光子数；S2、由数据采集处理系统的计算机控制光纤电动三维调整装置向平面X、Y方向进行粗调扫描，直至显示出回波信号；S3、将遮挡圆板放置在接收反射镜上，使其圆心重合，依次90
°
旋转遮挡圆板，旋转4次并分别记录下A、B、C、D四个象限的回波信号强度Q
A
，Q
B
，Q
C
【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，周孟龙，李德阳，焦林，黄小毛，张振国，雷官亮，刘洋，李海涛，
申请(专利权)人：万合洛阳光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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