CN112882052A - 一种空间交会对接的激光雷达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空间交会对接的激光雷达，激光雷达包括：发射组件、激光调整装置、轴角编码器、四象限探测处理模块和伺服驱动控制模块；发射组件发射激光；激光调整装置获得激光回波信号；轴角编码器检测方位轴角度值和俯仰轴角度值；四象限探测处理模块根据经过扫描反射镜聚焦后获得的激光回波信号在各象限的能量确定二维脱靶量和测距值；伺服驱动控制模块根据所述方位轴角度值、所述俯仰轴角度值和所述二维脱靶量控制两个步进电机驱动方位轴和仰俯轴转动，进而带动所述扫描反射镜扫描跟踪。本发明利用四象限探测处理模块不仅实现凝视跟踪获得二维脱靶量，同时还完成提取激光回波信号的测距值，节省了一套接收光学系统，构建轻小型激光雷达。

Description

一种空间交会对接的激光雷达
技术领域
本发明涉及扫描跟踪控制技术领域，特别涉及一种空间交会对接的激光雷达。
背景技术
激光扫描测量技术是近年来发展起来的一项新兴技术，可快速、高精度地采集大范围区域的信息，激光跟踪测量是在机器人计量学的基础上发展起来的一种新型测量方法，它集激光测量、精密机械、计算机及控制系统和现代数值计算于一体，用跟踪测量代替了人工瞄准，动态实时测量代替了静态测量。
将激光扫描、捕获、跟踪测量集成于一体，可在大范围区域内进行扫描，对需要关注的目标进行捕获、跟踪测量，具有测量范围大、柔性、动态、高精度等特点，应用前景非常广阔。目前其应用已经延伸到多个领域，例如：航空、航天、造船、重型机械、大型机组安装等大尺寸测量领域，这种测量方法已经引起了世界各国高度重视，并投入了相当的人力和物力进行这方面的研究。
目前，我国激光应用技术已取得较大进展，尤其是随着我国载人航天技术的发展，天宫一号目标飞行器与神州八号飞船、神州九号飞船的顺利交会对接，为建立我国自己的空间试验站奠定了坚实的基础。空间交会对接用激光扫描、捕获、跟踪测量装置是实现中近距离交会对接的有效方法，也是我国空间交会对接中近距离不可或缺的导航控制设备。
由于激光具有较强的方向性，光束发散角和探测器接收角均在毫弧度量级，一次脉冲激光发射探测的范围极其有限。为了实现在大范围内对目标进行扫描和捕获，进而进入稳定跟踪状态下测量目标距离和角度，必须配合方位轴和俯仰轴的运动控制。
现有采用直流电机、永磁同步电机等控制方式对于激光雷达的方位、俯仰两轴运动控制。流电机和永磁同步电机要实现高精度的运动控制，一般需引入复合伺服单元进行三环控制，内层电流环要求使用专用的电流传感器实现电流闭环，显然系统体积、重量、复杂度都相应增加。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种空间交会对接的激光雷达，以实现减小激光雷达体积以及重量。
为实现上述目的，本发明提供了一种空间交会对接的激光雷达，所述激光雷达包括：
发射组件，用于发射激光；
带有扫描反射镜的激光调整装置，用于调整激光照射到合作目标后进行反射；所述激光调整装置还用于将反射后的激光经过扫描反射镜聚焦，获得的激光回波信号；
四象限探测处理模块，用于根据所述激光回波信号在各象限的能量确定二维脱靶量和测距值；
2个轴角编码器，用于检测方位轴角度值和俯仰轴角度值；
伺服驱动控制模块，分别与2个所述轴角编码器和所述四象限探测处理模块连接，用于根据所述方位轴角度值、所述俯仰轴角度值和所述二维脱靶量控制两个步进电机，以使两个步进电机分别驱动方位轴和仰俯轴转动，进而带动所述扫描反射镜扫描跟踪；所述两个步进电机分别为方位电机和俯仰电机。
可选地，所述伺服驱动控制模块包括：
闭环控制器，分别与2个所述轴角编码器和所述四象限探测处理模块连接，用于根据所述方位轴角度值、所述俯仰轴角度值和所述二维脱靶量确定两个步进电机的运动方向和分频系数；两个步进电机的运动方向包括：俯仰电机的运动方向和方位电机的运动方向；两个步进电机的分频系数包括俯仰电机的分频系数和方位电机的分频系数；
驱动控制器，与所述闭环控制器连接，用于根据所述两个步进电机的运动方向和分频系数确定第一SPWM波和第二SPWM波；
4个双极性H桥功率驱动电路，分别与所述驱动控制器、两个步进电机连接，用于将所述第一SPWM波和所述第二SPWM波进行放大后分别控制两个步进电机，以使两个步进电机分别驱动方位轴和仰俯轴转动，进而带动所述扫描反射镜扫描跟踪。
可选地，所述轴角编码器包括：
LED照明系统、码盘、三个光栅、三个光敏三极管、轴系固定结构、三个第一放大电路、模/数转换电路、比较鉴幅电路、接口电路和DSP控制处理电路；所述LED照明系统对应所述码盘设置，所述轴系固定结构与所述码盘连接，三个所述光栅分别与所述码盘对应设置，三个所述光敏三极管分别与三个所述光栅一一对应设置，三个所述光敏三极管分别与三个所述第一放大电路连接，三个所述第一放大电路分别与所述比较鉴幅电路连接，其中一个所述第一放大电路通过所述模/数转换电路与所述DSP控制处理电路连接，所述比较鉴幅电路通过所述接口电路与所述DSP控制处理电路连接；
当所述轴系固定结构带动所述码盘转动时，所述LED照明系统通过码盘上的刻划码道扫描三个所述光栅产生光通量，三个所述光敏三极管将所述光通量转换为第一电信号并分别发送至三个所述第一放大电路，其中一路放大后的第一电信号通过所述模/数转换电路进行模数转换后获得第一数字信号，所述比较鉴幅电路将三路放大后的第一电信号进行整形获得第二数字信号，将所述第二数字信号通过所述接口电路发送至所述DSP控制处理电路，以使所述DSP控制处理电路对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行解码、校正以及细分处理，获得方位轴角度值或俯仰轴角度值。
可选地，所述四象限探测处理模块包括：
探测器、前置放大电路、二配电路、第二放大电路、第三放大电路、峰保采样电路、时刻鉴别电路和数字处理电路；所述探测器与所述扫描反射镜对应设置，所述探测器与所述前置放大电路连接，所述前置放大电路与所述二配电路连接，所述二配电路分别与所述第二放大电路和所述第三放大电路连接，所述第二放大电路与所述峰保采样电路连接，所述第三放大电路与所述时刻鉴别电路连接，所述峰保采样电路和所述时刻鉴别电路均与所述数字处理电路连接；
所述探测器用于接收经过扫描反射镜聚焦后获得的激光回波信号，并将所述激光回波信号映射在各象限内，获得四路第二电信号；所述前置放大电路用于将四路所述第二电信号进行放大处理；所述二配电路用于将放大后的四路所述第二电信号分成两路，获得第三电信号和第四电信号；所述第二放大电路用于对所述第三电信号再次进行放大处理；所述峰保采样电路用于将放大后的所述第三信号进行峰值采样；所述第三放大电路用于对所述第四电信号再次进行放大处理；所述时刻鉴别电路用于对放大后的所述第四电信号进行鉴别处理；所述数字处理电路用于根据峰值采样后的所述第三信号提取激光回波信号的视线角偏移量；所述视线角偏移量为二维脱靶量；所述数字处理电路还用于基于鉴别处理后的所述第四信号提取激光回波信号到达的时间，并根据激光回波信号到达的时间计算测距值。
可选地，所述闭环控制器是基于DSP进行构建的DSP闭环控制器。
可选地，所述驱动控制器是基于FPGA进行构建的FPGA驱动控制器。
可选地，所述发射组件包括：
光纤激光器、半导体激光器、半导体驱动电路、准直系统、分光棱镜和调光系统，所述半导体驱动电路用于驱动所述半导体激光器发射能量可调的激光，经所述光纤激光器发射的激光或所述半导体激光器发出的激光分别通过所述准直系统准直后进入所述分光棱镜，通过所述分光棱镜将透射的激光传播至所述调光系统，经所述调光系统调光后发射出去。
可选地，所述激光调整装置包括：
扫描反射镜、第一反射镜、第二反射镜、透镜、第三反射镜和第四反射镜；所述扫描反射镜设置在俯仰轴上，所述第二反射镜设置在所述第一反射镜的输出光路上，所述透镜设置在所述第二反射镜的输出光路上，所述扫描反射镜设置在所述透镜的输出光路上，所述扫描反射镜与合作目标对应设置，所述第三反射镜设置在所述扫描反射镜的输出光路上，所述第四反射镜设置在所述第三反射镜的输出光路上，所述四象限探测处理模块设置在所述第四反射镜的输出光路上；
所述激光依次通过所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述透镜和所述扫描反射镜后照射在合作目标上，经合作目标反射回来的激光依次通过所述扫描反射镜、所述第三反射镜和所述第四反射镜后获得的激光回波信号照射后所述四象限探测处理模块。
可选地，所述方位电机驱动方位轴转动，进而带动所述俯仰电机、所述俯仰轴以及扫描反射镜在方位方向上转动；所述俯仰电机通过所述俯仰轴带动所述扫描反射镜在俯仰方向上转动，进而实现二维扫描跟踪。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明采用两个步进电机即俯仰电机和方位电机既能实现大空域目标的高速扫描捕获，又能实现低速稳定的视线角跟踪，没有引入复合伺服单元，减小了伺服单元的重量和体积，有利于实现轻小型；另外，本发明利用四象限探测处理模块不仅实现凝视跟踪获得二维脱靶量，同时还完成提取激光回波信号的测距值，节省了一套接收光学系统，进一步实现轻小型；本发明通过设置带有扫描反射镜的激光调整装置实现对反射后的激光进行二维扫描跟踪，提高了扫描跟踪的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例空间交会对接的激光雷达结构图；
图2为本发明实施例扫描跟踪控制系统结构图；
图3为本发明实施例轴角编码器结构图；
图4为本发明实施例四象限探测处理模块结构图；
图5为本发明实施例扫描反射镜自动扫描原理图；
其中，1、轴角编码器，2、闭环控制器，3、驱动控制器，4、双极性H桥功率驱动电路，5、四象限探测处理模块，6、俯仰电机，7、方位电机，8、LED照明系统，9、码盘，10、光栅，11、光敏三极管，12、轴系固定结构，13、第一放大电路，14、模/数转换电路，15、比较鉴幅电路，16、接口电路，17、DSP控制处理电路，18、探测器，19、前置放大电路，20、二配电路，21、第二放大电路，22、第三放大电路，23、峰保采样电路，24、时刻鉴别电路，25、数字处理电路，26、扫描反射镜，27、第一反射镜，28、第二反射镜，29、透镜，30、第三反射镜，31、第四反射镜，32、发射组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种空间交会对接的激光雷达，以实现减小激光雷达体积以及重量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明公开一种空间交会对接的激光雷达，所述激光雷达包括：发射组件32、带有扫描反射镜26的激光调整装置和扫描跟踪控制系统。所述发射组件32用于发射激光；带有扫描反射镜26的激光调整装置用于调整激光照射到合作目标后进行反射；所述激光调整装置还用于将反射后的激光经过扫描反射镜26聚焦，获得的激光回波信号。
如图2所示，所述扫描跟踪控制系统包括轴角编码器1、四象限探测处理模块5和伺服驱动控制模块；所述伺服驱动控制模块分别与2个所述轴角编码器和所述四象限探测处理模块5连接；所述轴角编码器1用于检测方位轴角度值和俯仰轴角度值；所述四象限探测处理模块5用于根据经过扫描反射镜26聚焦后获得的激光回波信号在各象限的能量确定二维脱靶量和测距值；所述伺服驱动控制模块用于根据所述方位轴角度值、所述俯仰轴角度值和所述二维脱靶量控制两个步进电机，以使两个步进电机分别驱动方位轴和仰俯轴转动，进而带动所述扫描反射镜26扫描跟踪；所述两个步进电机分别为方位电机7和俯仰电机6。
本发明中的所述方位电机7驱动方位轴转动，进而带动所述俯仰电机6、所述俯仰轴以及扫描反射镜26在方位方向上转动；所述俯仰电机6通过所述俯仰轴带动所述扫描反射镜26在俯仰方向上转动，进而实现二维扫描跟踪，本发明采用经纬结构进行控制所述扫明镜，使得所述扫描反射镜26在方位方向上和俯仰方向上均能实现0-360°范围内转动。
作为一种实施方式，本发明所述伺服驱动控制模块包括：闭环控制器2、驱动控制器3和4个双极性H桥功率驱动电路4；所述闭环控制器2分别与2个所述轴角编码器和所述四象限探测处理模块5连接，所述驱动控制器3与所述闭环控制器2连接，4个双极性H桥功率驱动电路4分别与所述驱动控制器3、两个步进电机连接。
所述闭环控制器2用于根据所述方位轴角度值、所述俯仰轴角度值和所述二维脱靶量确定两个步进电机的运动方向和分频系数；两个步进电机的运动方向包括：俯仰电机6的运动方向和方位电机7的运动方向；两个步进电机的分频系数包括俯仰电机6的分频系数和方位电机7的分频系数；所述驱动控制器3用于根据所述两个步进电机的运动方向和分频系数确定第一SPWM波和第二SPWM波；4个双极性H桥功率驱动电路4用于将所述第一SPWM波和所述第二SPWM波进行放大后分别控制两个步进电机，以使两个步进电机分别驱动方位轴和仰俯轴转动，进而带动所述扫描反射镜26扫描跟踪。
本发明中的闭环控制器2是基于DSP进行设计的，DSP为航天级高可靠产品，结合控制算法完成闭环控制功能。在扫描状态下，根据轴角编码器1检测的方位轴角度值和俯仰轴角度值进行闭环，完成大范围高速扫描运动的控制。在跟踪状态下，根据所述四象限探测处理模块5输出的二维脱靶量进行闭环，实现稳定跟踪控制。DSP输出两轴步进电机的运动方向和分频系数作为控制量。分频系数决定步进电机的运动速度。
本发明中的SPWM细分驱动控制器3选用航天级高可靠反熔丝FPGA产品进行设计，对空间辐照和单粒子效应具有较强的免疫力，适应空间交会对接的需求。FPGA主要实现步进电机细分驱动控制，根据DSP输入的方向参数和步进电机分频系数，生成相应的俯仰电机6的A相SPWM波、俯仰电机6的B相SPWM波、方位电机7的A相SPWM波和方位电机7的B相SPWM波，即所述第一SPWM波和所述第二SPWM波。
如图3所示，本发明两个所述轴角编码器1分别为方位编码器和俯仰编码器，两个所述轴角编码器1的结构相同，以其中一个为例进行分析，所述轴角编码器1包括：LED照明系统8、码盘9、三个光栅10、三个光敏三极管11、轴系固定结构12、三个第一放大电路13、模/数转换电路14、比较鉴幅电路15、接口电路16和DSP控制处理电路17；所述LED照明系统8对应所述码盘9设置，所述轴系固定结构12与所述码盘9连接，三个所述光栅10分别与所述码盘9对应设置，三个所述光敏三极管11分别与三个所述光栅10一一对应设置，三个所述光敏三极管11分别与三个所述第一放大电路13连接，三个所述第一放大电路13分别与所述比较鉴幅电路15连接，其中一个所述第一放大电路13通过所述模/数转换电路14与所述DSP控制处理电路17连接，所述比较鉴幅电路15通过所述接口电路16与所述DSP控制处理电路17连接。
当所述轴系固定结构12带动所述码盘9转动时，所述LED照明系统8通过码盘9上的刻划码道扫描三个所述光栅10产生光通量，所述光栅10产生的光通量取决于码盘9上的码道与所述光栅10的相对位置；三个所述光敏三极管11将所述光通量转换为第一电信号并分别发送至三个所述第一放大电路13，(即把码盘9刻划的码道角度信号转换为电信号)，其中一路放大后的第一电信号通过所述模/数转换电路14进行模数转换后获得第一数字信号，所述比较鉴幅电路15将三路放大后的第一电信号进行整形获得第二数字信号，将所述第二数字信号通过所述接口电路16发送至所述DSP控制处理电路17，以使所述DSP控制处理电路17对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行解码、校正以及细分处理，获得方位轴角度值或俯仰轴角度值；所述第二数字信号为码道亮暗区变化一致的高低电平数字信号。
如图4所示，本发明所述四象限探测处理模块5包括：探测器18、前置放大电路19、二配电路20、第二放大电路21、第三放大电路22、峰保采样电路23、时刻鉴别电路24和数字处理电路25；所述探测器18与所述扫描反射镜26对应设置，所述探测器18与所述前置放大电路19连接，所述前置放大电路19与所述二配电路20连接，所述二配电路20分别与所述第二放大电路21和所述第三放大电路22连接，所述第二放大电路21与所述峰保采样电路23连接，所述第三放大电路22与所述时刻鉴别电路24连接，所述峰保采样电路23和所述时刻鉴别电路24均与所述数字处理电路25连接。
所述探测器18用于接收经过扫描反射镜26聚焦后获得的激光回波信号，并将所述激光回波信号映射在各象限内，获得四路第二电信号；所述前置放大电路19用于将四路所述第二电信号进行放大处理；所述二配电路20用于将放大后的四路所述第二电信号分成两路，获得第三电信号和第四电信号；所述第二放大电路21用于对所述第三电信号再次进行放大处理；所述峰保采样电路23用于将放大后的所述第三信号进行峰值采样；所述第三放大电路22用于对所述第四电信号再次进行放大处理；所述时刻鉴别电路24用于对放大后的所述第四电信号进行鉴别处理；所述数字处理电路25用于根据峰值采样后的所述第三信号提取激光回波信号的视线角偏移量；所述视线角偏移量为二维脱靶量；所述数字处理电路25还用于基于鉴别处理后的所述第四信号提取激光回波信号到达的时间，并根据激光回波信号到达的时间计算测距值。
本发明公开的四象限探测处理模块5采用一个探测器18就可同时测量测距值和二维脱靶量，而不是传统中采用两个探测器18，节省了一套接收光学系统，简化了系统，减轻了激光雷达的重量。
如图5所示，本发明所述扫描反射镜26按照设定的扫描空域α×β进行二维光栅10点阵式扫描，当所述探测器18连续收到3个目标的激光回波信号后，所述伺服驱动控制模块获取所述轴角编码器1检测的方位轴角度值和俯仰轴角度值，所述伺服驱动控制模块控制所述扫明镜的扫描中心移到目标所处位置，并以5°×5°扫描空域再次扫描，发现目标后，以2°×2°的扫描范围，再次扫描目标，对目标实施跟踪，直到所述扫描反射镜26以位置闭环的方式停在目标处。
本发明所述发射组件包括：光纤激光器、半导体激光器、半导体驱动电路、准直系统、分光棱镜和调光系统，所述半导体驱动电路用于驱动所述半导体激光器发射能量可调的激光，经所述光纤激光器发射的激光或所述半导体激光器发出的激光分别通过所述准直系统准直后进入所述分光棱镜，通过所述分光棱镜将透射的激光传播至所述调光系统，经所述调光系统调光后发射出去。
本发明所述激光调整装置包括：扫描反射镜26、第一反射镜27、第二反射镜28、透镜29、第三反射镜30和第四反射镜31；所述扫描反射镜26设置在俯仰轴上，所述第二反射镜28设置在所述第一反射镜27的输出光路上，所述透镜29设置在所述第二反射镜28的输出光路上，所述扫描反射镜26设置在所述透镜29的输出光路上，所述扫描反射镜26与合作目标对应设置，所述第三反射镜30设置在所述扫描反射镜26的输出光路上，所述第四反射镜31设置在所述第三反射镜30的输出光路上，所述四象限探测处理模块设置在所述第四反射镜31的输出光路上。
所述激光依次通过所述第一反射镜27、所述第二反射镜28、所述透镜29和所述扫描反射镜26后照射在合作目标上，经合作目标反射回来的激光依次通过所述扫描反射镜26、所述第三反射镜30和所述第四反射镜31后获得的激光回波信号照射后所述四象限探测处理模块5。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种空间交会对接的激光雷达，其特征在于，所述激光雷达包括：
发射组件，用于发射激光；
带有扫描反射镜的激光调整装置，用于调整激光照射到合作目标后进行反射；所述激光调整装置还用于将反射后的激光经过所述扫描反射镜聚焦，获得的激光回波信号；
四象限探测处理模块，用于根据所述激光回波信号在各象限的能量确定二维脱靶量和测距值；
2个轴角编码器，用于检测方位轴角度值和俯仰轴角度值；
伺服驱动控制模块，分别与2个所述轴角编码器和所述四象限探测处理模块连接，用于根据所述方位轴角度值、所述俯仰轴角度值和所述二维脱靶量控制两个步进电机，以使两个步进电机分别驱动方位轴和仰俯轴转动，进而带动所述扫描反射镜扫描跟踪；所述两个步进电机分别为方位电机和俯仰电机。
2.根据权利要求1所述的空间交会对接的激光雷达，其特征在于，所述伺服驱动控制模块包括：
闭环控制器，分别与2个所述轴角编码器和所述四象限探测处理模块连接，用于根据所述方位轴角度值、所述俯仰轴角度值和所述二维脱靶量确定两个步进电机的运动方向和分频系数；两个步进电机的运动方向包括：俯仰电机的运动方向和方位电机的运动方向；两个步进电机的分频系数包括俯仰电机的分频系数和方位电机的分频系数；
驱动控制器，与所述闭环控制器连接，用于根据所述两个步进电机的运动方向和分频系数确定第一SPWM波和第二SPWM波；
4个双极性H桥功率驱动电路，分别与所述驱动控制器、两个步进电机连接，用于将所述第一SPWM波和所述第二SPWM波进行放大后分别控制两个步进电机，以使两个步进电机分别驱动方位轴和仰俯轴转动，进而带动所述扫描反射镜扫描跟踪。
3.根据权利要求2所述的空间交会对接的激光雷达，其特征在于，所述轴角编码器包括：
LED照明系统、码盘、三个光栅、三个光敏三极管、轴系固定结构、三个第一放大电路、模/数转换电路、比较鉴幅电路、接口电路和DSP控制处理电路；所述LED照明系统对应所述码盘设置，所述轴系固定结构与所述码盘连接，三个所述光栅分别与所述码盘对应设置，三个所述光敏三极管分别与三个所述光栅一一对应设置，三个所述光敏三极管分别与三个所述第一放大电路连接，三个所述第一放大电路分别与所述比较鉴幅电路连接，其中一个所述第一放大电路通过所述模/数转换电路与所述DSP控制处理电路连接，所述比较鉴幅电路通过所述接口电路与所述DSP控制处理电路连接；
当所述轴系固定结构带动所述码盘转动时，所述LED照明系统通过码盘上的刻划码道扫描三个所述光栅产生光通量，三个所述光敏三极管将所述光通量转换为第一电信号并分别发送至三个所述第一放大电路，其中一路放大后的第一电信号通过所述模/数转换电路进行模数转换后获得第一数字信号，所述比较鉴幅电路将三路放大后的第一电信号进行整形获得第二数字信号，将所述第二数字信号通过所述接口电路发送至所述DSP控制处理电路，以使所述DSP控制处理电路对所述第一数字信号和所述第二数字信号进行解码、校正以及细分处理，获得方位轴角度值或俯仰轴角度值。
4.根据权利要求1所述的空间交会对接的激光雷达，其特征在于，所述四象限探测处理模块包括：
探测器、前置放大电路、二配电路、第二放大电路、第三放大电路、峰保采样电路、时刻鉴别电路和数字处理电路；所述探测器与所述扫描反射镜对应设置，所述探测器与所述前置放大电路连接，所述前置放大电路与所述二配电路连接，所述二配电路分别与所述第二放大电路和所述第三放大电路连接，所述第二放大电路与所述峰保采样电路连接，所述第三放大电路与所述时刻鉴别电路连接，所述峰保采样电路和所述时刻鉴别电路均与所述数字处理电路连接；
所述探测器用于接收经过扫描反射镜聚焦后获得的激光回波信号，并将所述激光回波信号映射在各象限内，获得四路第二电信号；所述前置放大电路用于将四路所述第二电信号进行放大处理；所述二配电路用于将放大后的四路所述第二电信号分成两路，获得第三电信号和第四电信号；所述第二放大电路用于对所述第三电信号再次进行放大处理；所述峰保采样电路用于将放大后的所述第三信号进行峰值采样；所述第三放大电路用于对所述第四电信号再次进行放大处理；所述时刻鉴别电路用于对放大后的所述第四电信号进行鉴别处理；所述数字处理电路用于根据峰值采样后的所述第三信号提取激光回波信号的视线角偏移量；所述视线角偏移量为二维脱靶量；所述数字处理电路还用于基于鉴别处理后的所述第四信号提取激光回波信号到达的时间，并根据激光回波信号到达的时间计算测距值。
5.根据权利要求2所述的空间交会对接的激光雷达，其特征在于，所述闭环控制器是基于DSP进行构建的DSP闭环控制器。
6.根据权利要求2所述的空间交会对接的激光雷达，其特征在于，所述驱动控制器是基于FPGA进行构建的FPGA驱动控制器。
7.根据权利要求1所述的空间交会对接的激光雷达，其特征在于，所述发射组件包括：
光纤激光器、半导体激光器、半导体驱动电路、准直系统、分光棱镜和调光系统，所述半导体驱动电路用于驱动所述半导体激光器发射能量可调的激光，经所述光纤激光器发射的激光或所述半导体激光器发出的激光分别通过所述准直系统准直后进入所述分光棱镜，通过所述分光棱镜将透射的激光传播至所述调光系统，经所述调光系统调光后发射出去。
8.根据权利要求1所述的空间交会对接的激光雷达，其特征在于，所述激光调整装置包括：
扫描反射镜、第一反射镜、第二反射镜、透镜、第三反射镜和第四反射镜；所述扫描反射镜设置在俯仰轴上，所述第二反射镜设置在所述第一反射镜的输出光路上，所述透镜设置在所述第二反射镜的输出光路上，所述扫描反射镜设置在所述透镜的输出光路上，所述扫描反射镜与合作目标对应设置，所述第三反射镜设置在所述扫描反射镜的输出光路上，所述第四反射镜设置在所述第三反射镜的输出光路上，所述四象限探测处理模块设置在所述第四反射镜的输出光路上；
所述激光依次通过所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述透镜和所述扫描反射镜后照射在合作目标上，经合作目标反射回来的激光依次通过所述扫描反射镜、所述第三反射镜和所述第四反射镜后获得的激光回波信号照射后所述四象限探测处理模块。
9.根据权利要求8所述的空间交会对接的激光雷达，其特征在于，所述方位电机驱动方位轴转动，进而带动所述俯仰电机、所述俯仰轴以及扫描反射镜在方位方向上转动；所述俯仰电机通过所述俯仰轴带动所述扫描反射镜在俯仰方向上转动，进而实现二维扫描跟踪。
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