CN111352090B - 集成姿态系统的激光雷达及控制方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

集成姿态系统的激光雷达及控制方法

技术领域

本申请涉及激光雷达检测技术领域，尤其涉及一种集成姿态系统的激光雷达及控制方法。

背景技术

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，实施人员极难调准雷达朝向，降低后期检测精度。

另外，激光雷达的应用场所经常位于室外环境，经常受到环境中的风力、温度和雨雪影响，导致现有激光雷达在使用过程中，其原本安装位置和安装角度会发生变化，并且在发生变化后，雷达设备本身不能进行自动感知，很容易造成检测目标数据的准确性降低。例如，某实际应用场景中，要求激光雷达的扫描平面呈水平状态，但随着使用时间的延长，扫描平面出现倾斜，因此会使得激光雷达计算出的设备与目标物之间的距离与实际距离出现偏差。并且，目标物距离雷达设备越远，这一偏差就越明显。

发明内容

本申请提供了一种集成姿态系统的激光雷达及控制方法，以解决传统激光雷达在安装和使用中检测精度低的问题。

一方面，本申请提供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；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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

另一方面，本申请还提供一种集成姿态系统的激光雷达控制方法，包括：

通过姿态系统中的传感器，获取光学系统的姿态参数；所述姿态参数包括所述光学系统的安装位置和安装方向；

获取姿态模型，以及在所述姿态模型中提取标准参数；所述标准参数包括标准位置和标准方向；

对比所述姿态参数和所述标准参数；

分别生成安装位置相对于标准位置出现的位置偏差，以及安装方向相对于标准方向出现的方向偏差；

判断所述位置偏差和所述方向偏差是否超出最大偏差范围；

如果所述位置偏差，和/或，方向偏差超出最大偏差范围，选择控制策略为报警策略。

可选的，如果选择的控制策略为报警策略，所述方法还包括：

根据所述位置偏差和所述方向偏差生成报警信号；

通过通信装置输出所述报警信号、位置偏差以及方向偏差。

可选的，判断所述位置偏差和所述方向偏差是否超出最大偏差范围的步骤后，所述方法还包括：

判断所述位置偏差和所述方向偏差是否超出调整偏差范围；

如果所述位置偏差，和/或，方向偏差超出调整偏差范围，未超出最大偏差范围，选择控制策略为校正策略。

可选的，如果选择的控制策略为校正策略，所述方法还包括：

根据所述位置偏差以及方向偏差生成补偿值；

获取所述光学系统检测的雷达数据；

根据所述补偿值修正所述雷达数据；

通过通信装置输出修正后的雷达数据。

可选的，通过姿态系统中的传感器，获取光学系统的姿态参数的步骤包括：

通过三轴陀螺仪获取所述光学系统的安装位置；

通过电子指南针获取绝对方向信息；

根据所述绝对方向信息和安装位置，确定所述光学系统相对于绝对方向的安装方向。

由以上技术方案可知，本申请提供一种集成姿态系统的激光雷达及控制方法。所述系统包括光学系统、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，解决传统激光雷达在安装和使用中检测精度低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一种集成姿态系统的激光雷达结构示意图；

图2为本申请检测数据生成流程示意图；

图3为本申请一种集成姿态系统的激光雷达控制方法流程示意图；

图4为本申请集成姿态系统的激光雷达另一种控制方法流程示意图；

图5为本申请选择报警策略流程示意图；

图6为本申请选择校正策略流程示意图；

图7为本申请确定安装方向的流程示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

参见图1，为本申请一种集成姿态系统的激光雷达结构示意图。本申请提供的激光雷达包括光学系统、控制系统以及姿态系统。光学系统、控制系统以及姿态系统均设置在激光雷达的壳体内部。其中，光学系统基于激光扫描原理，即可以采用“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。

实际应用中，所述光学系统可以通过激光扫描生成雷达数据，并且可以对外输出生成的雷达数据。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，其中，激光发射组件可以包括激光脉冲发射器，以及与激光发射器配合使用的光学镜片和其他保护措施，如外壳等安装防护装置。电路板可以为激光发射组件和控制系统供电以及提供驱动电路，因此，电路板上可以集成相应的电子元件。

光学系统连接控制系统，即可以将生成的雷达数据发送给控制系统。控制系统内置处理器，可以对雷达数据以及其他数据，如姿态参数数据、控制指令数据等进行处理。为了向外输出雷达数据，所述控制系统中设有接口。控制系统可以通过接口向终端设备输出雷达数据，以使终端设备可以通过激光雷达检测的数据进行实际应用，例如，障碍物检测，防区入侵物检测等。本申请中，所述接口可以是实际进行数据连接的物理接口，也可以是指代建立关系的逻辑接口，并且，具体的接口形式不做限定，可以是用户数据传递的任何形式，例如：USB接口或者无线连接模块等。本申请中终端设备是指能够对雷达数据进行分析的计算机、服务器以及其他智能终端设备等。

需要说明的是，本申请提供的技术方案中，所述处理器可对雷达数据和其他数据进行处理，处理过程相对简单，因此处理器可以选择运算能力满足要求的微处理器芯片，例如：单片机、PLC等。显然，为了减少激光雷达的内部复杂性，可以将处理器芯片也安装在所述电路板上。

本申请提供的技术方案中，所述激光雷达的姿态参数是指能够描述激光雷达安装状态的参数，例如，激光雷达的安装位置，激光雷达的扫描面在安装完成后所呈现的角度，激光雷达扫描方向的朝向等。实际应用中，如图2所示，激光雷达的扫描区域一般呈现为平面，进入平面中的物体会反射激光信号，从而被激光雷达检测到其位置。但随着使用时间的延长，会导致扫描平面相对于初始设置的扫描平面出现位置偏差。最常见的变现为：最初设计的激光雷达扫描平面保持水平状态，但由于激光雷达的安装位置出现偏角，使扫描平面出现倾斜。以及，设计安装的扫描方向为正北方向，但由于安装误差和使用中安装位置的改变，扫描方向相对于正北方向出现偏差，从而影响到对扫描区域中的物体进行位置判断。因此，本申请提供的技术方案中，为了描述激光雷达的安装状态，所述姿态参数包括所述激光雷达(主要为光学系统)的安装位置和安装方向，而为了检测姿态参数，所述激光雷达还包括连接所述控制系统的姿态系统。

实际应用时，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。姿态系统与光学系统相互固定，具体可以通过将检测姿态参数的传感器安装在光学系统上或者安装在固定于光学系统上的电路板上，即光学系统的安装位置，例如倾斜角度发生变化时，安装其上的传感器也发生相应的位置变化，因此传感器可以直接检测到光学系统的姿态变化。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。

进一步地，为了检测到光学系统的姿态参数，本申请的部分实施例中，所述传感器包括三轴陀螺仪和电子指南针。其中，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。本实施例中，所使用的三轴陀螺仪是一种惯性导航敏感器件，可通过陀螺仪测量角速度，以判别物体的运动状态，也称为运动传感器，其测量精度直接影响惯导系统的姿态解算的准确性。通过三轴陀螺仪可以在光学系统的位置发生变化时，尤其是产生偏角时，实时检测到相应的位置变化，即检测出光学系统的安装位置。电子指南针是一种二维磁场传感器，电子指南针内部结构固定，没有移动部分，可以简单地和其它电子系统接口，因此可代替旧的磁指南针检测出应用场景中的绝对方向，如正南，正北方向，从而以绝对方向为准确定光学系统的位置变化后的扫描方向。

为了使三轴陀螺仪和电子指南针能够与光学系统相互固定，检测光学系统的姿态变化，本申请的部分实施例中，所述三轴陀螺仪和所述电子指南针集成在所述电路板上，通过电路板连接控制系统中的各器件。实际应用中，通过上述结构，可以实现在激光雷达控制系统电路中集成三轴陀螺仪和电子指南针传感器硬件，使激光雷达具备感知自身姿态和朝向的功能。由于三轴陀螺仪和电子指南针都是一种可集成的传感器芯片，因此将三轴陀螺仪和电子指南针集成在电路板上不会使整个激光雷达的外部结构发生变化，因此可以保证原本激光雷达安装方式不变，便于激光雷达的应用。

需要说明的是，本申请提供的技术方案中，所述姿态系统中的传感器并不局限于上述三轴陀螺仪和电子指南针。针对光学系统能够对安装位置进行检测的传感器都可以被应用在本申请提供的激光雷达中，例如：距离传感器、重力传感器、加速度传感器、角度传感器等。实际应用中，可以根据实际的应用场景环境特点，设置更多、更精确的传感器设备来准确地检测光学系统位置变化。

为了对传感器检测的数据进行测试，所述控制系统内置的处理器，可接收三轴陀螺仪和电子指南针检测的姿态参数，以及根据所述姿态参数选择控制策略。进一步地，所述控制策略可以包括三种主要形式，即：运行策略、校正策略和报警策略。其中，运行策略是指激光雷达的安装位置没有发生影响到检测结果的位置变化时，激光雷达所执行的控制策略。例如，安装位置或安装方向没变或者安装位置或安装方向发生轻微变化，但不会影响扫描结果的精确度。在运行策略下，处理器只控制激光雷达向外输出扫描获得的雷达数据即可。

校正策略是指激光雷达的安装位置发生较小的变化，并且这一变化可以通过软件的方式进行修正时，激光雷达所执行的控制策略。在校正状态下，处理器需要对光学系统扫描的雷达数据通过数学算法进行校正，并控制激光雷达输出校正后的雷达数据。

报警策略是指激光雷达的安装位置发生了较大的变化，而这一变化会严重影响激光雷达的扫描结果，并且无法通过软件校正时，激光雷达所需要执行的控制策略。在报警状态下，处理器可以控制激光雷达不再进行扫描，并生成报警信号发送给用户终端，从而通知用户对激光雷达的安装位置进行调整，修正扫描偏差。

为了实现与用户终端进行通信，本实施例中，所述控制系统还内置有存储器和通信装置。其中，所述存储器和所述通信装置连接所述处理器，以通过处理器控制数据在存储器和通信装置之间流转。通信装置连接对外输出雷达数据的接口，以便通过特定的传输方式与用户终端实现连接。实际应用中通信装置可支持多种通信方式，例如：USB线缆、WLAN网络，蜂窝网络，蓝牙无线传输等。所述存储器内存储有姿态模型以及不同控制策略下的应用程序，以供处理器进行调用。

对于上述不同的控制策略，所述处理器可分别执行不同的控制程序，具体地，在选择运行策略时，处理器会将光学系统扫描到的雷达数据通过所述通信装置输出给用户终端；在选择校正策略时，处理器可以从存储器中提取所述姿态模型和相应的控制程序，以使所述处理器以姿态模型为依据，修正输出的雷达数据；在选择报警策略时，处理器控制通信装置输出报警信号和所述姿态参数，以便进行调整。

进一步地，由于激光雷达内部集成了姿态系统，姿态系统中的传感器元件可以随着光学系统的扫描，实时输出检测数据。即，激光雷达可以在输出所述雷达数据的同时，也输出所述姿态参数。但实际应用中，一旦激光雷达的安装位置得到确定，则其位置的改变较小，并且一般位置改变较缓慢，因此，可以不必一直获取输出姿态参数，而是按设定的频率输出即可，以避免数据冗余。

另外，激光雷达的控制系统，还可以接受来自用户终端的控制指令，以便对激光雷达的扫描过程进行控制。相应地，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。

本申请提供的激光雷达还可以在安装时通过启动内部的姿态系统，实时检测其姿态参数，以辅助安装过程。即在安装过程中，控制其水平倾斜角度和朝向角度，以降低激光雷达应用实施中安装、校准的难度。并且在实际安装完成后，进行调试。调试合格则提取当前姿态参数作为初始姿态参数，并在存储器中保存此初始姿态参数作为姿态模型，以便于后续判断偏差时调用姿态模型。

由以上技术方案可知，所述激光雷达通过内部集成姿态系统，可以降低激光雷达应用实施中安装、校准的难度。并且可随时监测激光雷达受外力影响造成的倾斜和位移，增强激光雷达的感知能力，新增的“姿态”和“朝向”信息将有助于开发者构建更加丰富的应用，拓展雷达应用范围。此外，激光雷达还能够主动进行偏移报警，帮助应用开发人员及时进行修正保证输出雷达数据的精度。

基于上述激光雷达，如图3所示，本申请还提供一种集成姿态系统的激光雷达控制方法，包括以下步骤：

S1：通过姿态系统中的传感器，获取光学系统的姿态参数；所述姿态参数包括所述光学系统的安装位置和安装方向；

S2：获取姿态模型，以及在所述姿态模型中提取标准参数；所述标准参数包括标准位置和标准方向；

S3：对比所述姿态参数和所述标准参数；

S4：分别生成安装位置相对于标准位置出现的位置偏差，以及安装方向相对于标准方向出现的方向偏差；

S5：判断所述位置偏差和所述方向偏差是否超出最大偏差范围；

S6：如果所述位置偏差，和/或，方向偏差超出最大偏差范围，选择控制策略为报警策略。

由以上步骤可知，本申请提供的控制方法步骤可被配置在处理器中，在激光雷达安装完成并调试合格后，开启激光雷达的扫描过程，使其向扫描范围内发射激光脉冲。激光雷达根据扫描内容生成雷达数据，处理器进入运行模式，此时处理器控制激光雷达生成的雷达数据通过通信装置发送给用户终端。

与此同时，姿态系统开始工作，处理器通过姿态系统中的传感器获取光学系统的姿态参数。处理器再从存储器中获取姿态模型。由前述内容可知，姿态模型可以是保存的初始姿态参数，因此处理器可以从姿态模型中提取相应的参数作为标准参数。显然，由于姿态参数中包括光学系统的安装位置和安装方向，因此所述标准参数也包括与之对应的标准位置和标准方向。

获取姿态参数和姿态模型以后，处理器可以通过对比姿态参数和标准参数确定当前状态下激光雷达的安装位置和方向。相对于初始的安装位置和方向之间出现的偏差，并通过其偏差进一步确定当前激光雷达的安装状态。本申请提供的技术方案中，为了判断安装状态，需要根据实际应用场景定义两个偏差范围，即最大偏差范围和调整偏差范围。其中，调整偏差范围是最大偏差范围的一个子集，用于确定当前激光雷达的偏差是否需要进行软件补偿；最大偏差范围则用来判断是否需要报警。

具体地，当检测的偏差位于调整偏差范围内，则确定当前偏差不会影响到扫描精度，因此不必对检测的雷达数据进行修正；当检测的偏差超出调整偏差范围，但未超出最大偏差范围，则确定当前偏差会影响扫描精度，但可以通过软件进行修正，以获得更加精确的雷达数据，因此可以在这种情况下通过调用修正程序和偏差数值对雷达数据进行修正；当检测的偏差超出最大偏差范围时，则确定当前偏差能影响到扫描精度，并且不能通过软件修正，因此在这种情况下，可以生成报警信号，以提示用户进行调整。

即如图4所示，所述方法还包括如下步骤：

S7：判断所述位置偏差和所述方向偏差是否超出调整偏差范围；

S8：如果所述位置偏差，和/或，方向偏差超出调整偏差范围，未超出最大偏差范围，选择控制策略为校正策略。

需要说明的是，本申请中，如果所述位置偏差和方向偏差超出都未超出调整偏差范围，则处理器维持运行策略，继续进行扫描任务。由于位置偏差和方向偏差在不同应用场景下的判断标准可以不同，因此在实际应用中，可以分别对方向偏差进行判断，并分别进行修正，而任一偏差出现了超出最大偏差范围的情况，即产生报警。

进一步地，如图5所示，如果选择的控制策略为报警策略，所述方法还包括：

S601：根据所述位置偏差和所述方向偏差生成报警信号；

S602：通过通信装置输出所述报警信号、位置偏差以及方向偏差。

即在本实施例中，当处理器选择报警策略时，可以根据位置偏差和方向偏差的实际数值生成报警信号，再将报警信号通过通信装置发送给用户终端。为了便于安装位置调整，发送报警信号的同时还可以携带相应的位置偏差和方向偏差。

进一步地，如图6所示，如果选择的控制策略为校正策略，所述方法还包括：

S801：根据所述位置偏差以及方向偏差生成补偿值；

S802：获取所述光学系统检测的雷达数据；

S803：根据所述补偿值修正所述雷达数据；

S804：通过通信装置输出修正后的雷达数据。

本实施例中，可以先根据所述位置偏差以及方向偏差计算补偿值，再从光学系统中获取检测的雷达数据，以及将补偿值与雷达数据中的对应值进行运算，以修正雷达数据。上述步骤可对雷达数据进行修正，以获得更精确的扫描数据。

在本申请的部分实施例中，如图7所示，通过姿态系统中的传感器，获取光学系统的姿态参数的步骤包括：

S101：通过三轴陀螺仪获取所述光学系统的安装位置；

S102：通过电子指南针获取绝对方向信息；

S103：根据所述绝对方向信息和安装位置，确定所述光学系统相对于绝对方向的安装方向。

实际应用中，电子指南针可以获得场景的绝对方向，例如检测到正北方向，再根据获取的安装位置信息，与绝对方向进行对比，从而确定安装方向。

由以上技术方案可知，本申请提供一种集成姿态系统的激光雷达及控制方法。所述系统包括光学系统、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，解决传统激光雷达在安装和使用中检测精度低的问题。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (5)

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；所述姿态参数是指能够描述激光雷达安装状态的参数，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，在安装激光雷达时，检测激光雷达的安装状态，在实际运行时，实时检测激光雷达的安装位置变化；

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，以及在所述姿态模型中提取标准参数；所述标准参数包括标准位置和标准方向；对比所述姿态参数和所述标准参数；分别生成安装位置相对于标准位置出现的位置偏差，以及安装方向相对于标准方向出现的方向偏差；判断所述位置偏差和所述方向偏差是否超出最大偏差范围；如果所述位置偏差，和/或，方向偏差超出最大偏差范围，选择控制策略为报警策略；判断所述位置偏差和所述方向偏差是否超出调整偏差范围；如果所述位置偏差，和/或，方向偏差超出调整偏差范围，未超出最大偏差范围，选择控制策略为校正策略；根据所述位置偏差以及方向偏差生成补偿值；获取所述光学系统检测的雷达数据；根据所述补偿值修正所述雷达数据，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，输出报警信号以及按照设定频率输出所述姿态参数。

2.根据权利要求1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。

3.根据权利要求1所述的激光雷达，其特征在于，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。

4.一种集成姿态系统的激光雷达控制方法，其特征在于，包括：

通过姿态系统中的传感器，获取光学系统的姿态参数；所述姿态参数是指能够描述激光雷达安装状态的参数，包括所述光学系统的安装位置和安装方向，在安装激光雷达时，检测激光雷达的安装状态，在实际运行时，实时检测激光雷达的安装位置变化；通过姿态系统中的传感器，获取光学系统的姿态参数的步骤包括：通过三轴陀螺仪获取所述光学系统的安装位置；通过电子指南针获取绝对方向信息；根据所述绝对方向信息和安装位置，确定所述光学系统相对于绝对方向的安装方向；

获取姿态模型，以及在所述姿态模型中提取标准参数；所述标准参数包括标准位置和标准方向；

对比所述姿态参数和所述标准参数；

分别生成安装位置相对于标准位置出现的位置偏差，以及安装方向相对于标准方向出现的方向偏差；

判断所述位置偏差和所述方向偏差是否超出最大偏差范围；

如果所述位置偏差，和/或，方向偏差超出最大偏差范围，选择控制策略为报警策略；

判断所述位置偏差和所述方向偏差是否超出调整偏差范围；

如果所述位置偏差，和/或，方向偏差超出调整偏差范围，未超出最大偏差范围，选择控制策略为校正策略；

根据所述位置偏差以及方向偏差生成补偿值；

获取所述光学系统检测的雷达数据；

根据所述补偿值修正所述雷达数据；

通过通信装置输出修正后的雷达数据。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，如果选择的控制策略为报警策略，所述方法还包括：

根据所述位置偏差和所述方向偏差生成报警信号；

通过通信装置输出所述报警信号、位置偏差以及方向偏差。

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