CN114488124A - 一种探测与通信系统、控制装置及探测系统 - Google Patents

一种探测与通信系统、控制装置及探测系统 Download PDF

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Abstract

一种探测与通信系统、控制装置及探测系统，可应用于增强现实AR、虚拟现实VR或车路协同等领域。该探测与通信系统包括：N个雷达用于分别搜索目标，并分别与目标进行对准，N为大于1的整数；N个雷达中与目标对准的K个雷达用于与目标进行通信，除前述K个雷达外的N‑K个雷达用于跟瞄目标，K为小于N的正整数。通过N个雷达分别与目标进行对准，有助于提高雷达与目标对准的精度，而且，N个雷达中部分雷达可实现与目标进行通信，当与目标进行通信的雷达多于1个时，有助于提高雷达与目标之间通信的稳定性和可靠性。

Description

一种探测与通信系统、控制装置及探测系统
技术领域
本申请涉及探测与通信技术领域，尤其涉及一种探测与通信系统、控制装置及探测系统。
背景技术
随着大带宽通信需求越来越高，传统的微波通信已经不能满足带宽需求。空间光通信可满足高带宽需求，所谓空间光通信是指以光波为载波，在真空或大气中传递信息的通信技术。与传统的微波相比，光波频率要比微波高3-5个数量级、传输的数据码率可达10G+bps，甚至高达上百G+bps；而且，空间光通信中的天线增益较微波天线有很大提升(60～90dBi)，因此，较低的发射功率即可实现高速通信。
但是，空间光通信中的光束的光斑很小，因此，通信前需要对目标进行对准，当目标运动时，需要及时感知到目标的移动，重新调整光指向，从而保证通信的稳定性。目前，空间光通信采用捕获、跟踪、瞄准(acuisition tracking pointing，ATP)的方式建立通信链路，但是需要的时间较长，无法快速建立连接，特别是当目标运动时，无法快速对准目标。为了实现快速对准目标，提出了多点定位技术，如卫星定位、移动基站定位和蓝牙定位。然而，现有技术中的卫星定位、移动基站定位和蓝牙定位的精度较差。
综上，现有技术中进行目标对准的方案，对准需要的时间较长，或者对准的精度较低。
发明内容
本申请提供一种探测与通信系统、控制装置及探测系统，用于提高雷达与目标对准的精度。
第一方面，本申请提供一种探测与通信系统，该探测与通信系统包括N个雷达，N个雷达可用于分别搜索目标，并分别与目标进行对准，N为大于1的整数；其中，第一雷达可用于与目标通信，第二雷达可用于跟瞄目标；第一雷达为所述N个雷达中与目标对准的K个雷达，第二雷达为N个雷达中除第一雷达外的雷达，K为小于N的正整数。
基于该方案，该探测与通信系统中通过N个雷达与目标分别进行对准，有助于提高雷达与目标对准的精度。而且，与目标对准的K个雷达可以实现与目标之间的通信，特别是多个雷达与目标进行通信时，有助于提高雷达与目标之间通信的稳定性和可靠性。
在一种可能的实现方式，N个雷达发射的电磁波的覆盖区域存在重叠。示例性地，N个雷达不在一条线上。
通过上述方案，可使得N个雷达均搜索到目标。当N雷达不在一条线上时，可使得N个雷达发射的电磁波可以覆盖较大的区域；且N个雷达相互之间的距离要尽量满足雷达发射的电磁波之间不相互干扰。
在一种可能的实现方式中，N个雷达中搜索到目标的雷达可用于向控制装置反馈第一信息，第一信息用于指示目标与搜索到目标的雷达之间的第一距离；N个雷达中未搜索到目标的雷达可用于接收来自控制装置的第一指令，并根据第一指令在目标所在的区域搜索。
相应地，控制装置还用于接收来自搜索到目标的雷达的第一信息，根据第一信息，确定目标所在的区域；根据目标所在的区域，生成第一指令，并向未搜索到目标的雷达发送第一指令。
通过上述方案，N个雷达与控制装置协作来实现N个雷达搜索目标，从而可使得雷达能够较快速的搜索到目标，有助于减小雷达搜索目标的时间，进而有助于减小雷达与目标对准的时间。
如下，示例性地示出了三种可能的情形，以实现N个雷达与控制装置协作来实现N个雷达搜索目标。
情形1，控制装置根据雷达反馈的距离信息，搜索到目标。
基于该情形1，可分如下三种可能的情形。
情形1.1，一个雷达搜索到目标。
在一种可能的实现方式中，若一个雷达搜索到目标，第一指令用于指示未搜索到目标的雷达在以搜索到目标的雷达为球心、第一距离为半径的球面上搜索。
也就是说，目标在以搜索到目标的雷达为球心、第一距离为半径的球面上。
情形1.2，两个雷达搜索到目标。
在一种可能的实现方式中，若两个雷达搜索到目标，第一指令用于指示未搜索到目标的雷达在搜索到目标的两个雷达对应的球面的交界线上搜索，其中，搜索到目标的雷达对应的球面是以搜索到目标的雷达为球心，第一距离为半径的球面。
也就是说，目标在搜索到目标的两个雷达对应的球面的交界线上。
情形1.3，三个雷达搜索到目标。
在一种可能的实现方式中，若至少三个雷达搜索到目，第一指令用于指示未搜索到目标的雷达在搜索到目标的至少三个雷达对应的球面的交点上搜索，其中，搜索到目标的雷达对应的球面是以搜索到目标的雷达为球心，第一距离为半径的球面。
也就是说，目标在搜索到目标的至少三个雷达对应的球面的交点上。
情形2，控制装置根据雷达发送的点云数据，确定目标所在的区域。
在一种可能的实现方式中，N个雷达分别用于：接收来自探测区域反射的回波信号；根据接收到的回波信号确定探测区域对应的点云数据；向控制装置反馈第三信息，第三信息包括对应的点云数据。相应地，控制装置还可用于：接收来自N个雷达的点云数据；根据接收到的点云数据，确定目标所在的区域；向N个雷达分别发送第四指令，第四指令用于指示目标所在的区域。
进一步，可选地，控制装置可分别向N个雷达发送第四指令，其中，第四指令用于指示目标所在的区域。相应地，N个雷达还用于：分别接收来自控制装置的第四指令，第四指令用于指示所述目标所在的区域；根据第四指令，在所述目标所在的区域搜索。
基于上述两种情形，N个雷达与控制装置协作进行搜索目标，从而可使得雷达能够较快速的与目标对准。
在一种可能的实现方式中，N个雷达中的每个雷达对应一个反馈控制组件；所述反馈控制组件，用于接收来自搜索到所述目标的雷达的第四信息，所述第四信息用于指示搜索到目标的雷达发射的电磁波的中心区域与所述目标之间的位置关系；根据所述第四信息，生成控制指令，所述控制指令用于指示搜索到目标的雷达发射的电磁波的中心区域对准所述目标。
通过该方案，反馈控制组件可以精确控制雷达发射的中心区域(通常为强度最强的区域)对准目标，从而可实现对目标的精跟踪。
在一种可能的实现方式中，目标可能会发生移动，当目标发生移动后，第二雷达还可用于向控制装置发送第二信息，第二信息用于指示目标移动后的位置。
在一种可能的实现方式中，控制装置还用于接收来自第二雷达的第二信息，第二信息用于指示目标移动后的位置；根据第二信息，确定第一雷达对准移动后的目标时的指向；根据第一雷达对准移动后的目标的指向，生成第三指令，并向第一雷达发送第三指令。
通过该方案，第二雷达可以实时追踪到目标，并反馈至控制装置，控制装置可控制第一雷达快速对准移动位置后的目标，从而有助于进一步提高与目标通信的稳定性和可靠性。
在一种可能的实现方式中，若N为大于2的整数，N-K为大于或等于2的整数；控制装置还用于确定K个第一雷达中存在未对准目标的雷达，向N-K个第二雷达中的M个发射第二指令，第二指令用于指示M个雷达与目标进行通信，M为小于N-K的正整数。
在一种可能的实现方式中，若N为大于2的整数，N-K为大于或等于2的整数，N-K个第二雷达中的M个还可用于接收来自控制装置的第二指令，并根据第二指令，与目标进行通信，第二指令为K个第一雷达中存在未对准移动后的目标的雷达时发送的，M为小于N-K的整数。
通过该方案，若目标移动位置后，K个第一雷达中存在未对准目标的雷达，可将与目标对准的第二雷达中的部分快速切换为与目标通信，从而有助于进一步提高与目标通信的稳定性和可靠性。
在一种可能的实现方式中，第一雷达既可以用于与目标通信，还可用于跟瞄目标。如下，示例性示出了两种可能的实现方式。
实现方式一，通过通信码和测距码调制。
在一种可能的实现方式中，第一雷达还用于在第一时域上，向目标发射承载有通信信息的第一电磁波；在第二时域上，向目标发射第二电磁波，第二电磁波用于确定第一雷达与目标之间的第一距离；第二雷达还用于向目标发射第三电磁波，第三电磁波用于确定第二雷达与目标之间的第一距离。可选地，第一时域与第二时域交替排列。进一步，可选地，第一时域与第二时域交替排列且构成连续时域。
示例性地，第一雷达具体可用于在第一时域上，对通信信息进行编码，得到通信码，并将通信码调制于待发射的电磁波上，得到第一电磁波；第二时域上，通过将测距码调制于待发射的电磁波上，得到第二电磁波。
实现方式二，调顶。
在一种可能的实现方式中，第一雷达还可用于对通信信息进行编码，得到通信码；将通信码和测距码进行组合，并将组合后的通信码和测距码调制于待发射的电磁波上，得到第四电磁波；向目标发射第四电磁波。应理解，第四电磁波上承载有通信信息，还可用于确定第一雷达与目标之间的第一距离。
在一种可能的实现方式中，第一雷达还包括第一探测器；第一探测器用于接收来自目标的第二回波信号，并根据第二回波信号，确定与目标之间的第一距离，第二回波信号为目标对第二电磁波反射得到的；第二雷达还包括第二探测器；第二探测器用于接收来自目标的第三回波信号，并根据第三回波信号，确定与目标之间的第一距离，第三回波信号为目标对第三电磁波反射得到的。
通过该方案中的第一探测器，可以确定第一雷达与目标之间的第一距离；通过第二探测器，可以确定第二雷达与目标之间的第一距离。
在一种可能的实现方式中，探测与通信系统还可包括目标，目标包括透镜组件、反光组件和第三探测器；透镜组件用于将接收到的第一电磁波汇聚至第三探测器；第三探测器用于对接收到的第一电磁波进行解调，获取通信信息；反光组件用于对第二电磁波进行反射，得到第二回波信号；并对第三电磁波进行反射，得到第三回波信号。
在一种可能的实现方式中，透镜组件为半球形透镜，反光组件固定于半球的横切面。
通过该方案，半球形透镜可以尽可能的将第一电磁波汇聚至第三探测器，有助于进一步提高目标与雷达通信的稳定性和可靠性。反光组件可以尽可能的反射回波信号，有助于提高确定出的第一距离的精度。
进一步，可选地，反光组件为角锥。
第二方面，本申请提供一种探测与通信系统，该探测与通信系统包括N个雷达和控制装置，控制装置用于控制N个雷达分别搜索目标，N个雷达用于分别与目标进行对准，N为大于1的整数；第一雷达用于与目标进行通信，第二雷达用于跟瞄目标；第一雷达为N个雷达中与目标对准的K个，第二雷达为N个雷达中除第一雷达外的雷达，K为小于N的正整数。
基于该方案，N个雷达与控制装置协作来实现N个雷达搜索目标，从而可使得雷达能够较快速的与目标对准，从而有助于减小N个雷达搜索到目标的时间。而且，通过N个雷达与目标分别对准，有助于提高雷达与目标对准的精度。进一步，该探测与通信系统中K个雷达可与目标进行通信，当与目标进行通信的雷达多于1个时，有助于提高雷达与目标之间通信的稳定性和可靠性。
第二方面中可能的实现方式可参见上述第一方面中的任意一种可能的方法的介绍，此处不再重复赘述。
第三方面，本申请提供一种探测系统，包括N个雷达，N个雷达用于分别搜索目标，并分别与目标进行对准，其中，N为大于1的整数；所述N个雷达中搜索到目标的雷达用于：向控制装置反馈第一信息，第一信息用于指示目标与搜索到目标的雷达之间的第一距离；N个雷达中未搜索到目标的雷达，用于接收来自控制装置的第一指令，可根据第一指令在目标所在的区域搜索。基于该方案，通过N个雷达与目标分别进行对准，有助于提高雷达与目标对准的精度。
在一种可能的实现方式中，探测系统还包括控制装置；控制装置用于接收来自搜索到目标的雷达的第一信息；并根据第一信息，确定目标所在的区域；进而可根据目标所在的区域，生成第一指令，并向未搜索到目标的雷达发送第一指令，以使未搜索到目标的雷达根据第一指令在目标所在的区域搜索。
通过上述方案，N个雷达与控制装置协作来实现N个雷达搜索目标，从而可使得雷达能够较快速的搜索到目标，有助于减小雷达搜索目标的时间，进而有助于提高雷达与目标对准的效率。
在一种可能的实现方式中，N个雷达中的每个雷达对应一个反馈控制组件；反馈控制组件可用于接收来自搜索到目标的雷达的第二信息，第二信息用于指示搜索到目标的雷达发射的电磁波的中心区域与目标之间的位置关系(例如通过电磁波的强度信息指示电磁波的中心区域与目标之间的距离)；可根据第二信息，生成控制指令，控制指令用于指示搜索到目标的雷达发射的电磁波的中心区域对准目标。
进一步，可选地，反馈控制中心可向搜索到目标的雷达发送控制指令。相应地，搜索到目标的雷达根据接收到的控制指令，调整发射的电磁波的中心区域对准目标。
在一种可能的实现方式中，所述N个雷达中的第一雷达用于与所述目标进行通信，第二雷达用于跟瞄所述目标，其中，所述第一雷达为所述N个雷达中与所述目标对准的K个雷达，所述第二雷达为所述N个雷达中除所述第一雷达外的雷达，K为小于N的正整数。
第四方面，本申请提供一种控制方法，该方法包括接收来自搜索到目标的雷达的第一信息，第一信息用于指示目标与搜索到目标的雷达之间的第一距离；根据第一信息，确定目标所在的区域，并根据目标所在的区域，生成第一指令；向未搜索到目标的雷达发送第一指令，第一指令用于指示未搜索到目标的雷达在目标所在的区域搜索，N为大于1的整数。
基于该方案，N个雷达与控制装置协作来实现N个雷达搜索目标，从而可使得雷达能够较快速的与目标对准，从而有助于减小N个雷达搜索到目标的时间。而且，通过N个雷达与目标分别进行对准，有助于提高雷达与目标对准的精度。进一步，该探测与通信系统中K个雷达可与目标进行通信，当与目标进行通信的雷达多于1个时，有助于提高雷达与目标之间通信的稳定性和可靠性。
在一种可能的实现方式中，确定K个第一雷达中存在未对准移动后的目标的雷达，其中，第一雷达为N个雷达中与目标对准的雷达中的K个，N为大于2的整数，N-K为大于或等于2的整数；向N-K个第二雷达中的M个发射第二指令，第二指令用于指示M个雷达与目标进行通信，第二雷达为N个雷达中除第一雷达外的雷达，M为小于N-K的整数。
在一种可能的实现方式中，接收来自第二雷达的第二信息，第二信息用于指示目标移动后的位置；根据第二信息，确定第一雷达对准移动后的目标时的指向；根据第一雷达对准移动后的目标的指向，生成第三指令；向第一雷达发送第三指令。
第五方面，本申请提供一种控制装置，该控制装置包括处理模块、接收模块和发送模块，接收模块用于接收来自搜索到目标的雷达的第一信息，第一信息用于指示目标与搜索到目标的雷达之间的第一距离；处理模块用于根据第一信息，确定目标所在的区域，并根据目标所在的区域，生成第一指令；发送模块还用于向未搜索到目标的雷达发送第一指令，第一指令用于指示未搜索到目标的雷达在目标所在的区域搜索。
在一种可能的实现方式中，处理模块还用于确定第一雷达中存在未对准移动后的目标的雷达，第一雷达为N个雷达中与目标对准的雷达中的K个，N为大于2的整数，N-K为大于或等于2的整数；发送模块还用于向N-K个第二雷达中的M个发射第二指令，第二指令用于指示M个雷达与目标进行通信，第二雷达为所述N个雷达中除第一雷达外的雷达，M为小于N-K的整数。
在一种可能的实现方式中，接收模块还用于接收来自第二雷达的第二信息，第二信息用于指示目标移动后的位置；处理模块还用于根据第二信息，确定第一雷达对准移动后的目标时的指向；根据第一雷达对准移动后的目标的指向，生成第三指令；发送模块还用于向第一雷达发送第三指令。
第六方面，本申请提供一种控制装置，该控制装置包括处理器、接收器和发射器，接收器用于接收来自搜索到目标的雷达的第一信息，第一信息用于指示目标与搜索到目标的雷达之间的第一距离；处理器用于根据第一信息，确定目标所在的区域，并根据目标所在的区域，生成第一指令；发射器还用于向未搜索到目标的雷达发送第一指令，第一指令用于指示未搜索到目标的雷达在目标所在的区域搜索。
在一种可能的实现方式中，处理器还用于确定第一雷达中存在未对准移动后的目标的雷达，其中，第一雷达为N个雷达中与目标对准的雷达中的K个，N为大于2的整数，N-K为大于或等于2的整数；发射器还用于向N-K个第二雷达中的M个发射第二指令，第二指令用于指示M个雷达与目标进行通信，所述第二雷达为N个雷达中除第一雷达外的雷达，M为小于N-K的整数。
在一种可能的实现方式中，接收器还用于接收来自第二雷达的第二信息，第二信息用于指示目标移动后的位置；处理器还用于根据第二信息，确定第一雷达对准移动后的目标时的指向；根据第一雷达对准移动后的目标的指向，生成第三指令；发射器还用于向第一雷达发送第三指令。
上述第五方面至第六方面中任一方面可以达到的技术效果可以参照上述第四方面中有益效果的描述，此处不再重复赘述。
第七方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当计算机程序或指令被控制装置执行时，使得该控制装置执行上述第四方面或第四方面的任意可能的实现方式中的方法。
第八方面，本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，当该计算机程序或指令被控制装置执行时，使得该控制装置执行上述第四方面或第四方面的任意可能的实现方式中的方法。
附图说明
图1a为本申请提供的一种激光雷达探测目标的原理示意图；
图1b为本申请提供的一种可能的应用场景示意图；
图1c为本申请提供的另一种可能的应用场景示意图；
图1d为本申请提供的另一种可能的应用场景示意图；
图1e为本申请提供的一种车路协同场景的示意图；
图1f为本申请提供的一种AGV小车场景的示意图；
图1g为本申请提供的一种远程交互及真实场景再现的示意图；
图1h为本申请提供的一种远程交互及虚拟场景的示意图；
图2为本申请提供的一种探测与通信系统的架构示意图；
图3a为本申请提供的一种N个激光雷达发射的电磁波的覆盖区域示意图；
图3b为本申请提供的一种N个激光雷达发射的位置关系示意图；
图3c为本申请提供的一种激光雷达的数量与扫描区域的关系示意图；
图4a～图4c为本申请提供的激光雷达与控制装置协作搜索到目标的方法流程示意图；
图5a～图5b为本申请提供的激光雷达与目标之间一对一通信的示意图；
图5c～图5d为本申请提供的激光雷达与目标之间对一通信的示意图；
图6为本申请提供的一种第一时域与第二时域之间的关系示意图；
图7为本申请提供的一种调顶过程示意图；
图8a为本申请提供的一种目标的结构示意图；
图8b为本申请提供的一种目标的结构示意图；
图8c为本申请提供的一种目标的结构示意图；
图9为本申请提供的一种反光组件的结构示意图；
图10为本申请提供的一种角锥排列并固定于半球透镜的半球的横切面的示意图；
图11a为本申请提供的一种第一探测器的结构示意图；
图11b为本申请提供的一种激光雷达与目标精对准的过程示意图；
图12a为本申请提供的另一种探测与通信系统的结构示意图；
图12b为本申请提供的另一种探测与通信系统的结构示意图；
图13a为本申请提供的一种探测方法流程示意图；
图13b为本申请提供的一种探测与通信方法流程示意图；
图13c为本申请提供的另一种探测与通信方法流程示意图；
图13d为本申请提供的另一种探测方法流程示意图；
图14为本申请提供的另一种探测与通信方法流程示意图；
图15为本申请提供的一种控制方法流程示意图；
图16为本申请提供的又一种探测与通信方法流程示意图；
图17为本申请提供的又一种探测方法流程示意图；
图18为本申请提供的一种控制装置结构示意图；
图19为本申请提供的一种控制装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例进行详细描述。
以下，对本申请中的部分用语进行解释说明。需要说明的是，这些解释是为了便于本领域技术人员理解，并不是对本申请所要求的保护范围构成限定。
一、空间光通信
自由空间光通信(free space optics communication，FSO)，自由空间光通信是指以光波为载体，在真空或大气中传递信息的通信技术。
二、测距码
测距码可用于测定从目标至雷达间的距离的一种二进制编码序列，是一种伪随机噪声码。一个二进制码序列，如果每一位都是随机生成的，则该二进制码序列称为随机噪声码。随机噪声码具有很好的自相关特性和互相关特性，这些特性是测距码所需要的。由于随机噪声码每一位数都是随机生成的，所以在目标和雷达中无法独立地生成两组结构完全相同的随机噪声码，但这又是进行测距的条件，因此有了伪随机噪声码。伪随机噪声码具有与随机噪声码相似的自相关特性和互相关特性，伪随机噪声码这组二进制码序列是由某一码发生器产生的按某种规律编排起来的二进制码序列。在目标和雷达中可以用同一方法生成两组结构完全相同的测距码。
三、通信码
通信码是通过对信息进行编码后得到的。编码是信息从一种形式或格式转换为另一种形式的过程。可用预先规定的方法将文字、数字或其它对象编码成数码，或将信息、数据转换成规定的电脉冲信号。解码是编码的逆过程。
四、雷达的指向
雷达的指向指雷达发射电磁波的指向，具体指雷达发射电磁波的中心的指向，通常可简称为雷达的指向。结合下述图3b，雷达的位置可用(xi，yi，zi)表示，雷达的指向可用(αi，βi)表示，其中，αi表示第i个雷达发射的电磁波的指向在XOY平面的投影线与X轴之间的方位角，βi表示第i个雷达发射的电磁波的指向与Z轴之间的夹角。
五、感兴趣区域(region of interest，ROI)
机器视觉、图像处理中，从被处理的图像以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方式勾勒出需要处理的区域，称为感兴趣区域。
前文介绍了本申请所涉及到的一些用语，下面介绍本申请涉及的技术特征及可能的应用场景。需要说明的是，这些解释是为了便于本领域技术人员理解，并不是对本申请所要求的保护范围构成限定。
雷达通常是通过发射高频电磁波并接收目标反射的电磁能量来工作的，通过比较分析接收到的回波信号与发射的电磁波，可以获取与目标相关的信息，例如，雷达与目标之间的距离、目标的移动速度等。如图1a所示，为本申请提供的一种雷达探测目标的原理示意图。该雷达可包括激光器和探测器。激光器可用于发射电磁波，在沿电磁波的发射方向的一定距离内存在目标，该电磁波可被目标的表面反射，被反射的信号称为回波信号，回波信号返回至雷达的探测器，探测器可用于根据接收到的回波信号和发射的激光束，确定出与目标之间的距离、目标的移动速度等。
本申请中的雷达可以是激光雷达、也可以是微波雷达、或者也可以是毫米波雷达。在下文的介绍中，以激光雷达为例。需要说明的是，激光雷达发射的电磁波称为激光束，微波雷达发射的电磁波称为微波，毫米波雷达发射的激光束称为毫米波。也就是说，下文中的激光雷达可用毫米波雷达替换，电磁波可用毫米波替换；下文中的激光雷达也可用于微波雷达替换，电磁波可用微波替换。
如下示例性地的示出了本申请可应用的可能场景。
如图1b所示，为本申请提供的一种可能的应用场景示意图。该场景中，激光雷达可被安装在移动设备上，例如，激光雷达可以安装在机动车辆(例如无人车、智能车、电动车、数字汽车等)上，用作车载激光雷达；再比如激光雷达可以安装在无人机上，作为机载激光雷达，等等。
如图1c所示，为本申请提供的另一种可能的应用场景。该场景中，激光雷达也可以被安装在固定平台，例如，激光雷达可以安装于路侧单元(road side unit，RSU)、屋顶或基站等。对于激光雷达安装于固定平台的场景中，激光雷达需要固定平台中的其它装置的协助以确定自身当前的位置和转向信息，这样可保证测量数据的可用性。例如，固定平台中还可以包括全球定位系统(global positioning system，GPS)装置和惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)装置，激光雷达可以结合GPS装置和IMU装置的测量数据进而得到目标的位置、速度等特征量。例如，激光雷达可以通过固定平台中的GPS装置提供固定平台的地理位置信息，通过IMU装置记录固定平台的姿态和转向信息。再根据回波信号和发射激光束确定与目标之间的距离后，可以通过GPS装置提供的地理位置信息或IMU装置提供的姿态和转向信息中的至少一种，将目标的测量点由相对坐标系转换为绝对坐标系上的位置点，得到目标的地理位置信息，从而使激光雷达可以应用于固定平台中。
需要说明的是，申请对各场景中包括的激光雷达的数量、目标的数量均不做限定。例如，场景中可包括多个安装在固定平台的激光雷达和可移动的目标，请参阅图1d，以四个安装在固定平台的激光雷达和一个可移动目标为例，其中，可移动的目标以用户穿戴的显示装置(例如，虚拟现实(virtual reality，VR)头盔、VR眼镜、增强现实(augmentedreality，AR)头盔、AR眼镜)为例说明的。
本申请还可应用于其它可能的场景。例如图1e所示的车路协同(或称为智能车路协同系统)场景。再比如，图1f所示的自动导引运输车(automated guided vehicle，AGV)小车场景，其中，AGV小车指装备有电磁或光学等自动导航装置，能够沿规定的导航路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。再比如，图1g所示的远程交互及真实场景再现，该场景例如可以是远医疗或者远程培训等。再比如，图1h所示的远程交互及虚拟场景，该场景例如可以是游戏交互(如多人在虚拟场景中共同玩游戏、训练或参与其它活动)或危险场景训练等。再比如，人脸识别等场景。此处不再一一列举。
如背景技术介绍，现有技术中实现目标对准的方案中，对准需要的时间较长，或者对准的精度较低。
鉴于此，本申请提出一种探测与通信系统。该探测与通信系统通过N个激光雷达分别与目标对准，可提高与目标对准的精度；而且可实现雷达与目标之间的通信。
下面结合附图2至附图12b，对本申请提出的探测与通信系统进行具体阐述。
请参阅图2，为本申请提供的一种探测与通信系统的架构示意图。该探测与通信系统可包括N个雷达，N为大于1的整数；N个雷达可用于分别搜索目标，并分别与目标进行对准。N个雷达中与目标对准的K个雷达(称为第一雷达)用于与目标进行通信，第二雷达用于跟瞄目标；其中，第二雷达为N个雷达中除第一雷达外的雷达，K为小于N的正整数。
在一种可能的实现方式中，可以是K个雷达均与目标对准后，K个雷达与目标进行通信；或者是N个雷达均与目标对准后，其中K个与目标进行通信；或者是N个雷达中的一个雷达与目标对准后，对准目标的这个雷达开始与目标通信，未对准目标的雷达继续与目标进行对准，再有对准目标的雷达后，新对准的这个雷达再与目标进行通信，依次执行，直至K个雷达与目标对准，这K个雷达用于与目标进行通信。
需要说明的是，第一雷达除了用于与目标进行通信，还可用于跟瞄目标。即第一雷达既可用于与目标通信，又可用于跟瞄目标。
基于该方案，该探测与通信系统中通过N个雷达与目标分别进行对准，有助于提高雷达与目标对准的精度。而且，与目标对准的K个雷达可以实现与目标之间的通信，特别是K大于1时，有助于提高雷达与目标之间通信的稳定性和可靠性。
进一步，当雷达为激光雷达时，激光雷达与目标之间为光通信，光通信可以实现高码率、大带宽传输，从而可实现激光雷达与目标之间的超高速互联。
下面对N个雷达进行详细介绍说明，以给出示例性的实现方案。在下文的介绍中，雷达以激光雷达为例进行说明。
在一种可能的实现方式中，N个激光雷达发射的激光束的覆盖区域存在重叠。请参阅图3a，阴影区域即为激光雷达1、激光雷达2、激光雷达3和激光雷达4的分别发射的激光束的覆盖区域的重叠区域。如此，可使得N个激光雷达均搜索到目标。
示例性地，若N为大于2的整数，N个激光雷达位于至少两条不同的线上。也就是说，N个激光雷达不在一条线上。进一步，可选地，N个激光雷达相互之间的距离要尽量满足激光雷达发射的激光束之间相互不干扰。如此，可使得N个激光雷达发射的激光束可以覆盖较大的区域，且有助于减小激光雷达发射的激光束之间相互干扰。
需要说明的是，N个激光雷达放置的位置还与所应用场景相关。例如，四个激光雷达需要对屋内用户使用的显示装置进行探测，则可将四个激光雷达均匀分布在屋顶的四个位置，如图3b所示。激光雷达1、激光雷达2、激光雷达3和激光雷达4处于同一平面(即屋顶)，可按照图3b所建立的三维坐标系，激光雷达1、激光雷达2、激光雷达3和激光雷达4所处于的平面与XOY平面平行。应理解，图3b所示的四个激光雷达的分布仅是示意图，N个激光雷达不一定要在同一个平面，只需放置的位置满足N个激光雷达发射的激光束的覆盖区域存在重叠即可。
通过N个激光雷达可以得到高分辨率图像。结合图3c，以两个激光雷达为例，激光雷达1的角度分辨率为θ1，激光雷达2的角分辨率为θ2。若该探测与通信系统中仅存在激光雷达1，则区域a中只有激光雷达1发射的激光束的投射点；若探测与通信系统中存在激光雷达1和激光雷达2，激光雷达2发射的激光束可能会与激光雷达1发射的激光束之间有重叠(可以是部分重叠或者也可以是完全重叠)。也可以理解为，同一区域a，有两个激光束投射，从而有助于提高图像分辨率。
进一步，通过N个激光雷达搜索目标，有助于扩大探测与通信系统的搜索范围(包括但不限于距离、区域)。
本申请中，该探测与通信系统还可包括控制装置。示例性地，控制装置可以是服务器，例如单服务器、服务器集群、或云端服务器等；控制装置也可以是芯片或电路板，或者也可以是终端设备等；本申请对控制装置的具体形态不做限定。
在一种可能的实现方式中，控制装置可通过有线(例如光纤)或无线的方式分别与N个激光雷达连接。
如下，示例性地的示出了N个激光雷达搜索目标的两种可能的情形。需要说明的是，下文中，搜索到目标的激光雷达是指发射的激光束的指向目标所在区域的激光雷达，未搜索到目标的激光雷达是指发射的激光束未指向目标所在区域的激光雷达。与目标对准的激光雷达是指发射的激光束的中心区域对准目标的激光雷达。
情形1，控制装置根据激光雷达反馈的距离信息，搜索到目标。
基于该情形1，可以是搜索到目标的激光雷达向控制装置反馈第一信息，其中，第一信息用于指示目标与搜索到目标的激光雷达之间的第一距离。控制装置可根据第一信息确定目标所在的区域，并根据目标所在的区域生成第一指令，并向未搜索到目标的激光雷达发送第一指令。未搜索到目标的激光雷达根据接收到的第一指令，在目标所在的区域进行搜索。
或者，也可以是搜索到目标的激光雷达向控制装置反馈第一信息。控制装置可根据第一信息确定目标所在的区域，并根据目标所在的区域生成第一指令，并向N个激光雷达均发送第一指令。未搜索到目标的激光雷达根据接收到的第一指令，在目标所在的区域进行搜索。应理解，对于已搜索到目标的激光雷达，可以再次确定搜索范围是目标所在的区域，或者也可以忽略该第一指令。
需要说明的是，可以是搜索到目标的激光雷达向控制装置反馈第一信息，也可以是N个激光雷达均实时向控制装置反馈当前的搜索情况。对于已搜索到目标的激光雷达可以反馈第一信息，对于未搜索到目标的激光雷达可以反馈表示未搜索到目标的信息。其中，表示未搜索到目标的信息可以是激光雷达与控制装置预先预定的，或者也可以是探测与通信系统配置的。
下面基于搜索到目标的激光雷达的数量，分情形介绍N个激光雷达分别搜索目标的过程。
需要说明的是，下文的介绍中是以搜索到目标的激光雷达向控制装置发送第一信息、控制装置向未搜索到目标的激光雷达发送第一指令为例示例的。
情形1.1，一个激光雷达搜索到目标。
当有一个激光雷达搜索到目标，为了便于方案的说明，结合上述图1d，该搜索到目标的激光雷达以激光雷达1为例，未搜索到目标的激光雷达以激光雷达2、激光雷达3和激光雷达4为例。请参阅图4a，激光雷达1搜索到目标后，可估算与目标之间的第一距离，并向控制装置反馈第一距离。控制装置基于接收到的第一距离，可确定出目标所在的区域为：以激光雷达1为中心、第一距离为半径的第一球面1上；并根据目标所在的区域，生成第一指令，第一指令用于指示未搜索到目标的激光雷达(即激光雷达2、激光雷达3和激光雷达4)在以激光雷达1为球心、第一距离为半径的球面上搜索。换言之，第一指令用于指示目标在以激光雷达1为中心、第一距离为半径的第一球面1上。相应地，未搜索到目标的激光雷达(即激光雷达2、激光雷达3和激光雷达4)可根据接收到的第一指令，在目标所在的区域进行搜索，即在以激光雷达1为球心、第一距离为半径的球面上搜索。
进一步，可选地，第一指令可包括如下两种可能的方式中的任一种，从而可使得未搜索到目标的激光雷达在目标在的区域进行搜索。
方式一，第一指令包括目标所在的区域。
控制装置可根据目标所在的区域，生成第一指令，并向未搜索到目标的激光雷达发送第一指令。相应地，未搜索到目标的激光雷达可根据当前的搜索的位置及目标所在的区域，调整扫描的区域，以实现在第一球面1上进行搜索目标。
方式二，第一指令包括未搜索到目标的激光雷达指向目标所在区域时偏转量(Δαi，Δβi)。
其中，Δαi＝αi后-αi前，Δβi＝βi后-βi前，其中，(αi后，βi后)表示激光雷达在目标所在的区域搜索时的指向，(αi前，βi前)表示未搜索到目标的激光雷达在当前搜索区域的指向。
控制装置可根据目标所在的区域、以及未搜索到目标的激光雷达当前搜索区域，确定未搜索到目标的激光雷达要实现在目标所在的区域扫描的偏转量，根据该偏转量，生成第一指令，并向未搜索到目标的激光雷达发送第一指令。换言之，控制装置可根据目标所在的区域，确定未搜索到目标的激光雷达要搜索到目标的目标搜索区域，并根据确定出的目标搜索区域生成第一指令。相应地，未搜索到目标的激光雷达接收到第一指令后，根据第一指令中包括的偏转量，调整为在目标所在的区域进行搜索。
需要说明的是，对于方式二，N个激光雷达中的每个激光雷达需要实时向控制装置上报当前搜索区域。
情形1.2，两个激光雷达搜索到目标。
当有两个激光雷达搜索到目标，为了便于方案的说明，结合上述图1d，该搜索到目标的激光雷达以激光雷达1和激光雷达2为例，未搜索到目标的激光雷达以激光雷达3和激光雷达4为例。请参阅图4b，激光雷达1可确定出与目标之间的第一距离A，并向控制装置反馈第一距离A；激光雷达2可确定出与目标之间的第一距离B，并向控制装置反馈第一距离B。控制装置可根据第一距离A和第一距离B，确定出目标所在的区域为：在以激光雷达1为中心、第一距离A为半径的第一球面A，且在以激光雷达2为中心、第一距离B为半径的第一球面B上，即目标所在的区域为：第一球面A和第一球面B的交接线上；并根据目标所在的区域，生成第一指令，第一指令用于指示未搜索到目标的激光雷达(即激光雷达3和激光雷达4)在第一球面A和第一球面B的交接线上进行搜索。也就是说，第一指令用于指示目标在第一球面A和第一球面B的交接线上。相应地，未搜索到目标的激光雷达(即激光雷达3和激光雷达4)可根据第一指令，在目标所在的区域进行搜索，即在第一球面A和第一球面B的交接线上搜索。
进一步，可选地，实现未搜索到目标的激光雷达可在目标所在的区域搜索目标的方式可参见上述情形1.1中的方式一和方式二，此处不再重复赘述。
情形1.3，三个激光雷达搜索到目标。
当有三个激光雷达搜索到目标，为了便于方案的说明，结合上述图1d，该搜索到目标的激光雷达以激光雷达1、激光雷达2和激光雷达3为例，未搜索到目标的激光雷达以激光雷达4为例。请参阅图4c，激光雷达1可确定出与目标之间的第一距离A，并向控制装置反馈第一距离A；激光雷达2可确定出与目标之间的第一距离B，并向控制装置反馈第一距离B；激光雷达3可确定出与目标之间的第一距离C，并向控制装置反馈第一距离C。控制装置可根据第一距离A、第一距离B和第一距离C，确定出目标所在的区域为：在以激光雷达1为中心、第一距离A为半径的第一球面A，且在以激光雷达2为中心、第一距离B为半径的第一球面B，且在以激光雷达3为中心、第一距离C为半径的第一球面C上，即目标所在的区域为：第一球面A、第一球面B和第一球面C的交点上；并根据目标所在的区域，生成第一指令，第一指令用于指示未搜索到目标的激光雷达(即激光雷达4)在第一球面A、第一球面B和第一球面C的交点上进行搜索。换言之，第一指令用于指示目标在第一球面A、第一球面B和第一球面C的交点上。相应地，未搜索到目标的激光雷达(即激光雷达4)可根据第一指令，在目标所在的区域进行搜索，即在第一球面A、第一球面B和第一球面C的交点上。
进一步，可选地，使得未搜索到目标的激光雷达在目标所在的区域进行搜索的方式可参见上述情形1.1中的方式一和方式二，此处不再重复赘述。
需要说明的是，对于上述情形1.2和情形1.3，有两个或两个以上激光雷达搜索到目标，这些搜索到目标的激光雷达可以是按先后顺序搜索到目标，或者也可以是同时搜索到目标，另外，也可以存在更多数量的激光雷达搜索到目标，本申请对此均不做限定。
通过上述情形1.1至情形1.3，N个激光雷达与控制装置协作可实现N个激光雷达搜索目标，从而可使得N个激光雷达中至少K个能够较快速的与目标对准，可进一步减小激光雷达与目标对准的时间。
进一步，可选地，N个激光雷达可同时搜索目标。例如，可以是控制装置控制N个激光雷达同时搜索目标，或者，探测与通信系统预先设置N个激光雷达同时搜索目标；本申请对此不做限定。
情形2，控制装置根据激光雷达发送的点云数据，确定目标所在的区域。
在一种可能的实现方式中，N个激光雷达在探测区域进行扫描，从而可获取探测区域的点云数据，N个激光雷达可分别向控制装置发送获得的点云数据，控制装置可根据接收到的点云数据确定出目标所在的区域。具体地，控制装置可根据接收到的点云数据建立探测区域的三维模型，根据三维模型，可确定出目标所在的区域。
进一步，可选地，控制装置可分别向N个雷达发送第四指令，其中，第四指令用于指示目标所在的区域。相应地，N个雷达中的各雷达根据第四指令，在目标所在的区域进行搜索。
基于上述情形1或情形2，N个激光雷达均搜索到了目标，即N个激光雷达均指向目标所在的区域，从而可使得N个激光雷达分别与目标实现了粗对准。但此时，激光雷达发射的激光束的中心区域可能未对准目标。即便是上述情形1中的情形1.3，当有三个或三个以上激光雷达搜索到目标，目标在第一球面A、第一球面B和第一球面C的交点上，但是由于激光雷达发射的激光束的半径可能较大，因此，第一球面A、第一球面B和第一球面C的交点也比较大，激光雷达发射的激光束光斑的中心区域不一定对准目标(即可能存在扫描残差)，特别是当目标比较小时。因此，还需要进一步调整激光雷达的指向，以实现激光雷达发射的激光束的中心区域对准目标。应理解，通常，激光束的中心区域的光强最强。
在激光雷达指向目标所在的区域后，为了实现每个激光雷达发射的激光束的中心区域对准目标，可通过每个激光雷达对应的反馈控制组件传输的控制指令，调整激光雷达的指向，以实现对目标的精跟踪，从而使得搜索到目标的激光雷达发射的激光束的中心区域对准目标。
在一种可能的实现方式中，所述N个激光雷达中的每个激光雷达对应一个反馈控制组件；搜索到目标的激光雷达可向探测区域发射激光束，并接收来自目标的回波光信号，根据回波光信号，可确定出发射的激光束的中心区域与目标之间的位置关系(例如偏差)，并向反馈控制组件发送第四信息，该第四信息即可指示出搜索到目标的激光雷达发射的电磁波的中心区域与所述目标之间的位置关系。相应地，所述反馈控制组件可用于接收来自搜索到所述目标的激光雷达的第四信息，并根据所述第四信息，生成控制指令，并向搜索到目标的激光雷达发送控制指令。相应地，搜索到目标的雷达可根据该控制指令，调整发射的激光束的指向，以使得发射的激光束的中心区域对准所述目标。
示例性地，激光雷达可包括探测器和扫描组件，其中，探测器可以是四象限探测器。如图11a所示，为本申请提供的一种四象限探测器的结构示意图。该四象限探测器是把四个性能完全相同的光电二极管按照直角坐标要求排列而形成的光电探测器。四象限探测器包括象限1的光电二极管、象限2的光电二极管、象限3的光电二极管和象限4的光电二极管。
如图11b所示，为本申请提供的一种激光雷达与目标对准的过程示意图。激光雷达可包括四象限探测器(可参见上述图11a)和扫描组件。激光雷达接收到来自控制装置的第一指令后，将激光雷达的指向调整为指向目标所在的区域，并向目标所在的区域发射激光束，该激光束被目标所在的区域反射后，得到回波光信号。四象限探测器可接收到来自目标所在区域的回波光信号后，每个象限可检测出一个光强度信息，四象限探测器可向反馈控制组件分别传输检测到的四个象限的光强度信息(即第四信息)。相应地，反馈控制组件可通过对比四个象限的光强度信息，确定出扫描组件的调整方向；根据确定出的调整方向，生成控制指令，并向扫描组件发射控制指令。相应地，扫描组件接收来自反馈控制组件的该控制指令，并根据该控制指令调整激光束的指向，以实现发射的激光束的中心区域对准目标。应理解，当四个象限的强度信息相同时，说明激光雷达中的探测器接收到的回波光信号正好打在了四象限的中心，即激光雷达发射的激光束的中心区域对准目标。
在一种可能的实现方式中，一个激光雷达对应一个反馈控制组件，其中，反馈控制组件可以集成在对应的激光雷达的内部，也可以通过物理连线连接至对应激光雷达。示例性地，反馈控制组件可以是接处理器、微处理器、控制器等控制组件，例如可以是通用中央处理器(central processing unit，CPU)，通用处理器，数字信号处理(digital signalprocessing，DSP)，专用集成电路(application specific integrated circuits，ASIC)，现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。
在一种可能实现方式中，扫描组件可以为扫描器，例如反射式扫描器。反射式扫描器包括但不限于机械旋转镜和MEMS微振镜。反射式扫描器是通过机械转动来改变扫描器的扫描方向。
当N个激光雷达中至少K个与目标对准后，第一激光雷达用于与目标进行通信，第二激光雷达用于跟瞄目标。
在一种可能的实现方式中，可以是控制装置控制N个激光雷达中哪些激光雷达用于与目标进行通信，哪些用于跟瞄目标；也可以是探测与通信系统预先配置的，比如，可以是处于某些位置的激光雷达用于与目标进行通信，处于另一些位置的激光雷达用于跟瞄目标；也可以是激光雷达确定是否可以与目标通信，例如，激光雷达若确定接收到的回波信号的强度大于强度阈值时，则确定可与目标通信。
如下，示例性示出了确定哪些激光雷达用于与目标通信的三种可能的方式。
方式1，激光雷达确定是否可用于与目标进行通信。
基于该方式1，激光雷达接收来自目标的回波信号，若确定接收到的回波信号的强度大于强度阈值，则确定该激光雷达可与目标进行通信，即可作为第一激光雷达。
方式2，控制装置确定哪些激光雷达可用于与目标进行通信。
基于该方式2，N个激光雷达分别接收来自目标的回波信号，并分别确定对应回波信号的强度，将确定出的回波信号的强度反馈至控制装置，控制装置可将回波信号的强度(按强度从大到小的顺序排列)排在前K个强度对应的激光雷达确定为第一激光雷达；或者，控制装置可将回波信号的强度大于强度阈值的K个强度对应的激光雷达确定为第一激光雷达。
应理解，回波信号的强度大，说明激光雷达发射的激光束与目标对准的准确度越高，且目标未被遮挡，可以尽可能的反射回波信号。
方式3，控制装置随机选择。
控制装置可随机选择N个激光雷达中的K个作为第一激光雷达。
需要说明的是，K个第一激光雷达中，可以是一个第一激光雷达与一个目标进行通信，即第一激光雷达与目标进行一对一通信，可参见图5a或者图5b；或者，也可以是多个第一激光雷达与一个目标进行通信，即第一激光雷达与目标进行多对一通信，可参见图5c或图5d。
第一激光雷达既可以用于与目标进行通信，也可以用于跟瞄目标。下面对第一激光雷达与目标交互的过程进行介绍说明，以给出示例性的实现方案。
在一种可能的实现方式中，第一激光雷达还可用于在第一时域上，向目标发射第一激光束，第一激光束承载有通信信息，即第一激光束用于实现第一激光雷达与目标进行通信；第一激光雷达还可用于在第二时域上，向目标发射第二激光束，第二激光束用于确定第一激光雷达与目标之间的第一距离。换言之，第一激光雷达可以在不同的时域，分别向目标发射第一激光束或第二激光束。也就是说，第一激光雷达向目标发射第一激光束和第二激光束采用时分复用的方式。
请参阅图6，为本申请提供的一种第一时域与第二时域之间的关系示意图。第一时域与第二时域交替排列且构成连续时域。其中，第一时域包括第一时域1和第一时域3，第二时域包括第二时域2和第二时域4。第一时域1、第二时域2、第一时域3与第二时域4构成连续时域。也就是说，第一时域1、第二时域2、第一时域3和第二时域4为连续的4个时域。即，第一激光雷达发射的第一激光束和第二激光束为连续激光束。
需要说明的是，第一时域1的时长与第一时域3的时长可以相同，也可以不相同；第二时域2的时长与第二时域4的时长可以相同，也可以不相同；第一时域的时长与第二时域的时长可以相同，也可以不相同，本申请对此均不做限定。
结合上述图6，第一激光雷达可在第一时域1上向目标发射承载有通信信息的第一激光束；之后在第二时域2上向目标发射用于确定第一距离的第二激光束；再在第一时域3上向目标发射承载有通信信息第一激光束；再在第二时域4上向目标发射用于确定第一距离的第二激光束。应理解，在第一时域1上发射的第一激光束所承载的通信信息可与第一时域2上发射的第一激光束所承载的通信信息相同，也可以不相同，本申请对此不做限定。
为了使得目标可以区分出第一激光束和第二激光束，如下示例性地的示出了两种调制激光束的可能的实现方式。
实现方式一，通过通信码和测距码调制。
示例性地，在第一时域上，第一激光雷达可对通信信息进行编码，得到通信码(可参阅上述图6)，并将通信码调制于待发射的激光束上，得到第一激光束；在第二时域上，第一激光雷达可将测距码(可参阅上述图6)调制于待发射的激光束上，得到第二激光束。上述图6中的测距码为1101100101，且在第一时域1和第一时域3上的测距码是相同的。
需要说明的是，测距码在不同的时段是相同的；通信码在不同的时段可以是相同的，也可以是不同的。
实现方式二，调顶。
调顶是指为每个波长叠加一个小幅度的低频正弦或余弦调制作为标识，不同的波长采用不同的频率标识。此低频正弦或者余弦的信号叠加到光波长时，是对光波长的顶部有一定的调制幅度。通过采用低频调顶来标记光通道，调顶信号叠加在原有信号上，一起传输至目标。
示例性地，第一激光雷达还可用于将通信码和测距码进行组合(或称为叠加)，并将组合后的通信码和测距码调制于待发射的激光束上，得到第四激光束；向目标发射第四激光束。其中，通信码和测距码的组合的方式包括但不限于相乘。
在一种可能的实现方式中，可以是通信码叠加于测距码上，也可以是测距码叠加在编码后的通信信息上。请参阅图7，为本申请提供的一种调顶过程示意图。图7中的(a)表示通信码，图7中的(b)表示测距码，可将图7中的(a)乘到图7中的(b)，得到图7中(c)；或者也可将图7中的(b)乘到图7中的(a)，得到图7中(c)。
需要说明的是，上述调制可以是在激光雷达内的调制器进行调制，也可以是在激光雷达外的调制器进行调制。通过调制器调制一般可由声光调制器或者电光调制器对相位进行调制。
当K大于1时，K个激光雷达可同时与目标通信，从而可增加数据的通信能力。具体地，K个激光雷达均与目标对准后，与目标距离的近的激光雷达可延迟发送数据，可保证距离目标近的激光雷达与距离目标远的激光雷达发送的数据能够同时到达目标，从而可保证到达目标的数据是一致的。当目标接收到的数据不一致时，可对接收到的数据进行补偿。例如，目标接收到来自激光雷达1的数据为101100000，接收到来自激光雷达2的数据为1100000，目标可将来自激光雷达2的数据1100000补偿为101100000，从而可保证目标获取到的数据是一致的。
进一步，通过K个第一激光雷达与目标通信，可以增加与目标的通信容量。以两个激光雷达(激光雷达1和激光雷达2)为例，激光雷达1可向传输承载有m1G数据的信号，激光雷达2可向目标传输承载有m2G数据的信号，可控制两个激光雷达发射信号的时间相同，以保证同时到达目标，即探测与通信系统可同时向目标传输的容量为(m1+m2)G。
本申请中，该探测与通信系统还可包括目标。目标可以为需要测量距离和/或速度等的物体，可以为移动的物体，也可以是静止的物体，可参见上述场景中目标的介绍，此处不再重复赘述。
如图8a所示，为本申请提供的一种目标的结构示意图。该目标为合作目标。目标可包括透镜组件、反光组件和第三探测器。其中，透镜组件用于将接收到的第一激光束汇聚至第三探测器。第三探测器用于对接收到的第一激光束进行解调，获取到第一激光束承载的通信信息。反光组件用于对第二激光束进行反射，得到第二回波信号。进一步，可选地，反光组件可用于将第二回波信号反射至第一激光雷达，以使得第一激光雷达根据第二激光束和第二回波信号确定与目标之间的第一距离。
需要说明的是，透镜组件还用于接收来自第一激光雷达的第二激光束，并将接收到的第二激光束汇聚至第三探测器，但是第三探测器不能解调第二激光束。另外，反光组件还用于对第一激光束进行反射，但是由于第一激光束承载激光雷达发送给目标的通信信息，因此，一般不考虑目标对第一激光束的反射作用。
该目标可以应用于用户可穿戴的显示装置，例如头盔(可参见图8b)或AR眼镜。用户可穿戴的显示装置上可设置一个或多个目标，图8b以设置有三个目标为例，设置的目标较多时，可以进一步快速确定出目标所在的区域。
当用户可穿戴的显示装置上设置有一个目标时，为了可以精确且快速的确定出目标所在的区域，可在用户可穿戴的显示装置也设置至少一个圈反光带，可参见图8c。应理解，设置于目标上反光带与目标之间位置关系是确定，因此，确定出激光束射向反光带的位置，可以粗略的估算出目标所在的区域。
下面对图8a所示的各个功能组件和结构分别进行介绍说明，以给出示例性的具体实现方案。
一、反光组件
如图9所示，为本申请提供的一种反光组件的结构示意图。反光组件为角锥。该角锥包括反射面A、反射面B和圆柱体G。第二激光束可从角锥的圆柱体G射入反射面A，经该反射面A反射至反射面B，再经反射面B反射，得到第二回波信号，并通过圆柱体G将第二回波信号射向第一激光雷达。
在一种可能的实现方式中，透镜组件可以为半球形透镜，角锥可紧密排列并固定于半球的横切面。例如，反光组件可以通过胶粘接于半球的横切面。请参阅图10，示例性地示出了一种角锥紧密排列并固定于半球透镜的半球的横切面的示意图。
二、第三探测器
在一种可能的实现方式中，第三探测器例如可以是PIN型光电二极管(亦称为PIN结二极管)、雪崩光电二极管(avalanche photodiode，APD)、PIN型光电二极管阵列、APD阵列中任一种，或者PIN型光电二极管组合形成的平衡探测、APD组合形成的平衡探测、或者PIN型光电二极管阵列组合形成的平衡探测、或者APD阵列组合形成的平衡探测。
若第一激光雷达是通过上述实现方式一调制得到的第一激光束和第二激光束，第三探测器在接收到第一激光束和第二激光束后，可通过测距码确定出第二激光束，之后再确定出第一激光束，结合上述图6，第三探测器可确定两个第二激光束之间的即为第一激光束，再解调第一激光束可获得通信信息。
若第一激光雷达是通过上述实现方式二调制得到的第四激光束，通过对第四激光束上调制的组合后的测距码和通信码分离，可得到通信码，解调通信码可得到通信信息。
应理解，探测与通信系统中的N个激光雷达与目标可预先约定测距码。
基于上述目标反射回的第二回波信号，第一激光雷达中包括的第一探测器可根据接收到的第二回波信号和发射的第二激光束，确定与目标之间的第一距离。
示例性地，第一探测器也可以是PIN型光电二极管(亦称为PIN结二极管)、雪崩光电二极管(avalanche photodiode，APD)、PIN型光电二极管阵列、APD阵列中任一种，或者PIN型光电二极管组合形成的平衡探测、APD组合形成的平衡探测、或者PIN型光电二极管阵列组合形成的平衡探测、或者APD阵列组合形成的平衡探，或者是电荷耦合器件(chargecoupled device，CCD)。需要说明的是，若第一探测器为四象限探测器时，激光雷达在与目标进行粗对准的过程，四象限输出的是总的光强度信息，不需要输出每个象限的光强度信息。
在一种可能的实现方式中，第一探测器可根据第二激光束对应的回波时延τ与光速C，确定第一激光雷达与目标之间的第一距离。其中，第二激光束对应的回波时延是指第一激光雷达发出第二激光束的时刻，与第二回波信号被第一探测器接收的时刻，这两个时刻之间的时间差。
示例性地，结合上述图6，第一激光雷达发射的第二激光束对应的测距码为1101100101，对应的时刻为t1，第一探测器接收到测距码为1101100101的第二回波信号的时刻为t2，可确定第一距离＝C×τ/2＝C×(t2-t1)/2。
下面对第二激光雷达跟瞄目标的过程进行介绍说明，以给出示例性的实现方案。
在一种可能的实现方式中，第二激光雷达还用于向目标发射第三激光束，第三激光束用于确定第二激光雷达与目标之间的第一距离。进一步，可选地，第二激光雷达还可以包括第二探测器。应理解，第二激光雷达确定与目标之间的第一距离与第一激光雷达的确定方式相同，此处不再重复赘述。
需要说明的是，基于上述图8a至图10任一目标，透镜组件还可用于接收来自第二激光雷达的第三激光束，并将第三激光束汇聚至第三探测器；由于第三激光束用于确定第二激光雷达与目标之间的距离，因此，通常第三探测器不需要解调第三激光束。反光组件还可用于对第三激光束进行反射，得到第三回波信号。进一步，可选地，反光组件可用于将第三回波信号反射至第二激光雷达，以使得第二激光雷达根据第三激光束和第三回波信号确定与目标之间的第一距离。
本申请中，目标可能会发生移动，当目标发生移动后，第二激光雷达可及时确定出目标发生了移动，并结合第二激光雷达对应的反馈控制组件，可准确调整第二激光雷达的指向，以实现对移动目标进行精跟踪，并向控制装置发送第二信息，第二信息用于指示目标移动后的位置。相应地，控制装置还用于接收来自第二激光雷达的第二信息，根据第二信息，确定第一激光雷达对准移动后的目标时的指向；根据第一激光雷达对准移动后的目标的指向，生成第三指令，并向第一激光雷达发送第三指令。接收到第三指令的第一激光雷达，重新调整第一激光雷达的指向，从而可实现将第一激光雷达发射的激光束的中心区域对准目标。
由于目标的移动，可能会存在部分激光雷达无法及时对准目标，为了保证通信的可靠性，控制装置还用于在确定K个第一激光雷达中存在未对准目标的激光雷达时，向第二激光雷达中的M个发送第二指令，第二指令用于指示M个激光雷达与目标进行通信。相应地，第二激光雷达中的M个还用于接收来自控制装置的第二指令，并根据第二指令，与目标进行通信，其中，N为大于2的整数，N-K为大于或等于2的整数，M为小于N-K的正整数。也就是说，M个接收到第二指令的第二激光雷达了切换为通信模式。
需要说明的是，M取小于N-K的整数，可以保证N个激光雷达中既有用于与目标通信的第一激光雷达，又有用于跟瞄目标的第二激光雷达。
示例性地，控制装置确定有一个第一激光雷达未对准目标，则可向一个或两个或更多的第二激光雷达发送第二指令，以使得有部分第二激光雷达切换为与目标通信。当将两个或更多的第二激光雷达切换为与目标通信，不仅可以有助于保证通信的可靠性，还有助于提高通信信息传输的速率。
为了进一步保证通信的可靠性，切换为通信模式的第二激光雷达(称为第二激光雷达a)向目标发送通信信息时，需要与未对准目标的第一激光雷达(称为第一激光雷达a)发送的通信有部分重叠。结合图12a，待发送的通信信息如图12a中的(1)，第一激光雷达a发送的通信信息如图12a中的(2)，第二激光雷达a需要发送的通信信息如图12a中的(3)。其中，第一激光雷达a发送的通信信息与第二激光雷达a发送的通信信息存在部分重叠通信信息，从而在激光雷达发送切换时，目标收到的通信信息不会出现中断。
基于上述内容，下面结合具体的硬件结构，给出上述探测与通信系统的一种具体实现方式。以便于进一步理解上述探测与通信系统的结构及探测目标的实现过程。
如图12b所示，为本申请提供的另一种探测与通信系统的结构示意图。该探测与通信系统以包括四个激光雷达(激光雷达1、激光雷达2、激光雷达3和激光雷达4)、控制装置以及一个可移动目标，每个激光雷达与一个反馈控制组件通过物理连线连接。激光雷达1和激光雷达2作为第一激光雷达，激光雷达3和激光雷达4作为第二激光雷达。目标的位置可用(xT，yT，zT)表示。
四个激光雷达可同时搜索目标，并分别与目标对准，具体搜索目标的过程可参见上述情形1.1至情形1.3的相关描述。当四个激光雷达均与目标对准后，激光雷达1和激光雷达2用于与目标通信，具体过程可参见上述第一激光雷达与目标交互过程的相关描述。应理解，通信是单向的，即第一激光雷达向目标发射通信信息，目标不向第一激光雷达发射信号。激光雷达3和激光雷达4用于跟瞄目标，具体过程可参见上述第二激光雷达跟瞄目标的过程的相关描述，此处均不在一一赘述。
基于上述内容和相同的构思，本申请提供一种探测方法，请参阅图13a的介绍。该探测方法可应用于上述图2至图12b任一实施例中的探测与通信系统。其中，控制装置可为上述任一实施例中的控制装置，N个激光雷达可为上述任一实施例中的N个激光雷达。
如图13a所示，该探测方法包括以下步骤：
步骤1301，N个激光雷达开始搜索目标。
此处，可以是控制装置控制N个激光雷达开始搜索目标，也可以是N个激光雷达预先约定的。
步骤1302，搜索到目标的激光雷达确定与目标之间的第一距离。
步骤1303，搜索到目标的激光雷达向控制装置发送第一信息。相应地，控制装置接收来自搜索到目标的激光雷达的第一信息。
此处，第一信息可以用于指示目标与搜索到目标的激光雷达之间的第一距离。
步骤1304，控制装置根据第一信息，确定目标所在的区域。
步骤1305，控制装置根据目标所在的区域，生成第一指令，并向未搜索到目标的激光雷达发送第一指令。相应地，未搜索到目标的激光雷达接收来自控制装置的第一指令。
此处，控制装置可根据目标所在的区域，分别确定每个未搜索到目标的激光雷达的搜索区域；根据未搜索到目标的激光雷达的搜索区域生成第一指令，第一指令用于指示未搜索到目标的激光雷达在目标所在的区域进行搜索。
关于第一指令的详细介绍可参见上述方式一和方式二，此处不再重复赘述。
步骤1306，未搜索到目标的激光雷达根据第一指令，在目标所在的区域进行搜索。
步骤1307，搜索到目标的激光雷达根据反馈控制组件的控制指令，调整雷达的指向，使搜索到目标的雷达发射的电磁波的中心区域对准目标。
基于上述步骤1301至步骤1306，可以实现N个激光雷达均与搜索到目标，通过上述步骤1307可以使得N个激光雷达发射的激光束的中心区域对准目标。
当N个激光雷达中至少K个与目标对准后，第一激光雷达用于与目标进行通信，第二激光雷达用于跟瞄目标，具体方法流程可参见下述图13b。
如图13b所示，该方法包括以下步骤：
步骤1331，第一激光雷达对通信信息进行编码，得到通信码，并将通信码调制于待发射的激光束上，得到第一激光束。
步骤1332，第一激光雷达通过将测距码调制于待发射的激光束上，得到第二激光束。
需要说明的是，步骤1331与步骤1332之间没有先后顺序，可以先执行步骤1331后执行步骤1332，也可以先执行步骤1332后执行步骤1331，也可以同时执行。
步骤1333，第一激光雷达在第一时域上，向目标发射第一激光束。相应地，目标接收来自第一激光雷达的第一激光束。
步骤1334，第一激光雷达在第二时域上，向目标发射第二激光束。相应地，目标接收来自第一激光雷达的第二激光束。
步骤1335，目标解调第一激光束，得到通信信息。
步骤1336，目标向第一激光雷达反射第二回波信号。
步骤1337，第一激光雷达根据第二激光束和第二回波信号，确定与目标之间的第一距离。
步骤1338，第二激光雷达向目标发射第三激光束。相应地，目标接收来自第二激光雷达的第三激光束。
需要说明的是，上述步骤1338可以在上述步骤1331之前，或者也可以在上述步骤1331之后的任意步骤执行。也就是说，第一激光雷达与第二激光雷达可以独立发射激光束，相互之间没有发射的先后顺序。
步骤1339，目标向第二激光雷达反射第三回波信号。
步骤1340，第二激光雷达可根据第三电磁波和第三回波信号，确定与目标之间的第一距离。
当N个激光雷达中至少K个均与目标对准后，第一激光雷达用于与目标进行通信，第二激光雷达用于跟瞄目标，具体方法流程可参见下述图13c。
步骤1321，第一激光雷达通过通信码对通信信息进行编码，得到通信码。
步骤1322，第一激光雷达将通信码和测距码进行组合，并将组合后的通信码和测距码调制于待发射的激光束上，得到第四激光束。
步骤1323，第一激光雷达向目标发射第四激光束。
步骤1324，目标解调第四激光束，得到通信信息，并向第一激光雷达反射第四回波信号。
步骤1325，第一激光雷达根据第四激光束和第四回波信号，确定与目标之间的第一距离。
步骤1326，第二激光雷达向目标发射第三激光束。相应地，目标接收来自第二激光雷达的第三激光束。
步骤1327，目标向第二激光雷达反射第三回波信号。
步骤1328，第二激光雷达可根据第三激光束和第三回波信号，确定与目标之间的第一距离。
当N个激光雷达中至少K个均与目标对准后，第二激光雷达还可用于扫描目标，以得到目标所在场景的三维信息，具体方法流程可参见下述图13d。
步骤1341，第二激光雷达向目标所在的区域发射第五激光束。
步骤1342，目标所在的区域及目标向第二激光雷达反射第五回波信号。
步骤1343，第二激光雷达可根据第五回波信号，建立目标所在区域的三维模型。
通过上述步骤1341至步骤1343，可以获取目标的姿态，以及三维模型等信息。
本申请中，目标可能会发生移动，当目标发生移动后，为了使得激光雷达及时对准目标，如图14所示，为本申请提供的另一种探测方法，该探测方法包括以下步骤：
步骤1401，第二激光雷达确定目标移动，并向控制装置发送第二信息。相应地，控制装置接收来自第二激光雷达的第二信息。
此处，第二信息包括目标移动后的位置。
步骤1402，控制装置根据第二信息，确定第一激光雷达对准移动后的目标时的指向，并根据第一激光雷达对准移动后的目标的指向，生成第三指令。
步骤1403，控制装置向第一激光雷达发送第三指令。相应地，第一激光雷达接收来自控制装置的第三指令。
在一种可能的实现方式中，控制装置根据第二信息，确定第一激光雷达对准移动后的目标时的指向。
步骤1404，第一激光雷达根据第三指令，将第一激光雷达的指向调整为指向移动后的目标。
步骤1405，控制装置确定K个第一激光雷达中存在未对准目标的激光雷达，向第二激光雷达中的M个发送第二指令。相应地，M个第二激光雷达接收来自控制装置的第二指令。
此处，第二指令用于指示M个激光雷达与目标进行通信。
步骤1406，M个第二激光雷达根据第二指令，与目标进行通信。
需要说明的是，可以先执行上述步骤1402至步骤1404，后执行步骤1405至步骤1406；或者也可以先执行步骤1405至步骤1406，后执行步骤1402至步骤1404。
基于上述内容和相同的构思，本申请提供一种控制方法，请参阅图15的介绍。该控制方法可应用于上述图2至图12b任一实施例中的控制装置。
如图15所示，该控制方法包括以下步骤：
步骤1501，搜索到目标的激光雷达向控制装置发送第一信息。相应地，控制装置接收来自搜索到目标的激光雷达的第一信息，第一信息用于指示目标与搜索到目标的激光雷达之间的第一距离，搜索到目标的激光雷达为N个激光雷达中至少一个。
步骤1502，控制装置根据第一信息，确定目标所在的区域。
步骤1503，控制装置根据目标所在的区域，生成第一指令。
步骤1504，控制装置向未搜索到目标的激光雷达发送第一指令，第一指令用于指示未搜索到目标的激光雷达在目标所在的区域搜索；未搜索到目标的激光雷达为N个激光雷达中除搜索到目标的激光雷达外的激光雷达，N为大于1的整数。
步骤1505，未搜索到目标的激光雷达根据第一指令，在目标所在的区域搜索。
需要说明的是，上述方法实施例中的N个激光雷达和控制装置的可能的实施方式可参见上述相关描述，此处不再重复赘述。
基于上述内容和相同的构思，结合本申请可能的应用场景，如下示例性地示出了不同场景下的方法流程示意图。
如图16所示，为本申请提供的又一种探测与通信方法流程示意图。该方法可应用上述图1b至图1h任意场景中。该方法包括以下步骤：
步骤1601，N个激光雷达搜索目标。
该步骤可参见上述步骤1301的介绍，此处不再重复赘述。应理解，N个激光雷达搜索目标即N个激光雷达在探测区域进行扫描。
步骤1602，N个激光雷达分别获取扫描探测区域得到的点云数据，并向控制装置发送点云数据。相应地，控制装置接收来自N个激光雷达的点云数据。
步骤1603，控制装置根据接收到的点云数据进行三维建模。
此处，由于N个激光雷达是对整个探测区域进行扫描，因此，控制装置可建立整个探测区域的三维模型。应理解，如果有一个激光雷达发射的激光束被遮挡，可通过其它激光雷达的激光束进行扫描，从而可使得控制装置建立较精确的三维模型。
步骤1604，控制装置与N个激光雷达协作，使得N个激光雷达分别对准目标。
该步骤1604的可参见上述步骤1302至步骤1307的介绍，此处不再重复赘述。
需要说明的是，上述步骤1603与步骤1604之间没有先后顺序，可以先执行步骤1603后执行步骤1604，也可以先执行步骤1604后执行步骤1603。
步骤1605，第一激光雷达与目标进行通信。
此处，若该方法应用于上述图1b、图1c、图1d、图1g或图1h所示的场景，通信信息包括但不限于图形数据。若该方法应用于上述图1f或图1e所示的场景，可以是第一激光雷达向目标发送行驶方向信息(即通信信息为行驶方向信息)，或者也可以是第一激光雷达向目标发送高精地图(即通信信息为高精地图)。应理解，该方法应用于上述图1f或图1e所示的场景，N个激光雷达搜索目标时，可对道路进行扫描，进一步，N个激光雷达可分别把数据上传到控制装置，控制装置可将扫描到的数据传输到地图服务器，地图服务器可将激光雷达扫描到的信息覆盖于地图上，并下发给目标。
步骤1606，第二激光雷达跟踪目标。
步骤1605和步骤1606的相关介绍可参见上述图13b和图13c的相关介绍，此处不再重复赘述。
在一种可能的实现方式中，第二激光雷达在跟踪目标过程中，可以仅扫描目标所在的区域，从而可获得目标的姿态；也可以对整个探测区域进行扫描，从而可及时更新步骤1603建立的三维模型；或者，当有多个第二激光雷达时，部分用于对目标所在的区域进行扫描，部分用于对整个探测区域进行扫描。
如图17所示，为本申请提供的又一种探测方法流程示意图。该方法可应用于人脸识别的场景中，该场景中目标可以是人。该方法包括以下步骤：
步骤1701，N个激光雷达搜索目标。
该步骤可参见上述步骤1301的介绍，此处不再重复赘述。
步骤1702，N个激光雷达分别获取扫描探测区域得到的点云数据，并向控制装置发送点云数据。相应地，控制装置接收来自N个激光雷达的点云数据。
步骤1703，控制装置根据接收到的点云数据进行三维建模。
该步骤1703可参见上述步骤1603的介绍，此处不再重复赘述。
步骤1704，控制装置与N个激光雷达协作，使得N个激光雷达分别对准目标。
该步骤1704可参见上述步骤1604的介绍，此处不再重复赘述。
步骤1705，N个激光雷达分别进行感兴趣区域(region of interest，ROI)扫描，获得ROI的点云数据。
此处，ROI可以是人脸。
步骤1706，N个激光雷达分别向控制装置发送ROI的点云数据。相应地，控制装置可分别接收来自N个激光雷达的ROI的点云数据。
结合上述图3a，通过N个激光雷达可以实现360度的扫描。
步骤1707，控制装置可根据来自N个激光雷达的ROI的点云数据进行三维建模。
此处，若ROI为人脸，建立的模型可以为三维人脸模型。
通过上述步骤1701至步骤1707，N个激光雷达扫描以实现建立三维建模，且建立的模型精度较高。例如人脸模型，从而可使得人脸识别的精度较高。
可以理解的是，为了实现上述实施例中功能，控制装置包括了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本申请中所公开的实施例描述的各示例的模块及方法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件相结合的形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用场景和设计约束条件。
基于上述内容和相同构思，图18和图19为本申请的提供的可能的控制装置的结构示意图。这些控制装置可以用于实现上述方法实施例中控制装置的功能，因此也能实现上述方法实施例所具备的有益效果。
如图18所示，该控制装置1800包括处理模块1801、接收模块1802和发送模块1803。控制装置1800用于实现上述图15中所示的方法实施例中控制装置的功能。
当控制装置1800用于实现图15所示的方法实施例的控制装置的功能时：接收模块1802用于接收来自搜索到目标的激光雷达的第一信息，第一信息用于指示目标与搜索到目标的激光雷达之间的第一距离，搜索到目标的激光雷达为N个激光雷达中至少一个，N为大于1的整数；处理模块1801用于根据第一信息，确定目标所在的区域，并根据目标所在的区域，生成第一指令；发送模块1803用于向未搜索到目标的激光雷达发送第一指令，第一指令用于指示未搜索到目标的激光雷达在目标所在的区域搜索；未搜索到目标的激光雷达为N个激光雷达中除搜索到目标的激光雷达外的激光雷达。
有关上述处理模块1801、接收模块1802和发送模块1803更详细的描述可以参考图15所示的方法实施例中相关描述直接得到，此处不再一一赘述。
应理解，本申请实施例中的处理模块1801可以由处理器或处理器相关电路组件实现，接收模块1802可以由接收器或接收器相关电路组件实现，发送模块1803可以由发射器或发射器相关电路组件实现。
基于上述内容和相同构思，如图17所示，本申请还提供一种控制装置1900。该控制装置1900可包括处理器1901、接收器1902和发射器1903。处理器1901、接收器1902和发射器1903之间相互耦合。可以理解的是，接收器1902可以为接口电路或输入输出接口，发射器1903也可以为接口电路或输入输出接口。可选地，控制装置1900还可包括存储器1904，用于存储处理器1901执行的指令或存储处理器1901运行指令所需要的输入数据或存储处理器1901运行指令后产生的数据。
当控制装置1900用于实现图15所示的方法时，处理器1901用于执行上述处理模块1801的功能，接收器1902用于执行上述接收模块1802的功能，发射器1903用于执行上述发送模块1803的功能。
可以理解的是，本申请的实施例中的处理器可以是中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件，硬件部件或者其任意组合。通用处理器可以是微处理器，也可以是任何常规的处理器。
本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现，也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于网络设备或终端设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于网络设备或终端设备中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行计算机程序或指令时，全部或部分地执行本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备或者其它可编程装置。计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid statedrive，SSD)。
在本申请的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
本申请中，“均匀”不是指绝对的均匀，“垂直”不是指绝对的垂直，均可以允许有一定工程上的误差。“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。在本申请的文字描述中，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本申请的公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。另外，在本申请中，“示例的”一词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。或者可理解为，使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念，并不对本申请构成限定。
可以理解的是，在本申请中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。术语“第一”、“第二”等类似表述，是用于分区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的方案进行示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (30)

1.一种探测与通信系统，其特征在于，包括：
N个雷达，用于分别搜索目标，并分别与所述目标进行对准，其中，N为大于1的整数；
第一雷达用于与所述目标进行通信，第二雷达用于跟瞄所述目标；其中，所述第一雷达为所述N个雷达中与所述目标对准的K个雷达，所述第二雷达为所述N个雷达中除所述第一雷达外的雷达，K为小于N的正整数。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述N个雷达发射的电磁波的覆盖区域存在重叠。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述N个雷达中搜索到所述目标的雷达，用于向控制装置反馈第一信息，所述第一信息用于指示所述目标与搜索到所述目标的雷达之间的第一距离；
所述N个雷达中未搜索到所述目标的雷达，用于接收来自所述控制装置的第一指令，并根据所述第一指令在所述目标所在的区域搜索。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，若一个雷达搜索到所述目标，所述第一指令用于指示未搜索到所述目标的雷达在以搜索到所述目标的雷达为球心、所述第一距离为半径的球面上搜索。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述N为大于2的整数，若两个雷达搜索到所述目标，所述第一指令用于指示未搜索到所述目标的雷达在搜索到所述目标的两个雷达对应的球面的交界线上搜索，其中，搜索到所述目标的雷达对应的球面是以搜索到所述目标的雷达为球心，所述第一距离为半径的球面。
6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述N为大于3的整数，若至少三个雷达搜索到所述目，所述第一指令用于指示未搜索到所述目标的雷达在搜索到所述目标的至少三个雷达对应的球面的交点上搜索，其中，搜索到所述目标的雷达对应的球面是以搜索到所述目标的雷达为球心，所述第一距离为半径的球面。
7.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述N个雷达，分别用于：
接收来自探测区域反射的回波信号；
根据接收到的回波信号确定所述探测区域对应的点云数据；
向控制装置反馈第三信息，所述第三信息包括所述对应的点云数据。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述N个雷达，分别还用于：
接收来自控制装置的第四指令，所述第四指令用于指示所述目标所在的区域；
根据所述第四指令，在所述目标所在的区域搜索。
9.如权利要求1至8任一项所述的系统，其特征在于，所述N个雷达中的每个雷达对应一个反馈控制组件；
所述反馈控制组件，用于：
接收来自搜索到所述目标的雷达的第四信息，所述第四信息用于指示搜索到目标的雷达发射的电磁波的中心区域与所述目标之间的位置关系；
根据所述第四信息，生成控制指令，所述控制指令用于指示搜索到目标的雷达发射的电磁波的中心区域对准所述目标。
10.如权利要求1至9任一项所述的系统，其特征在于，所述第二雷达，还用于：
向控制装置发送第二信息，所述第二信息用于指示所述目标移动后的位置。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，若所述N为大于2的整数，所述N-K为大于或等于2的整数，所述N-K个所述第二雷达中的M个，还用于：
接收来自所述控制装置的第二指令，所述第二指令为K个所述第一雷达中存在未对准移动后的所述目标的雷达时发送的，所述M为小于N-K的整数；
根据所述第二指令，与所述目标进行通信。
12.如权利要求1至11任一项所述的系统，其特征在于，所述第一雷达，还用于：
在第一时域上，向所述目标发射第一电磁波，所述第一电磁波承载有通信信息；
在第二时域上，向所述目标发射第二电磁波，所述第二电磁波用于确定所述第一雷达与所述目标之间的第一距离；
所述第二雷达，还用于：
向所述目标发射第三电磁波，所述第三电磁波用于确定所述第二雷达与所述目标之间的第一距离。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述第一雷达，具体用于：
在所述第一时域上，通过对所述通信信息进行编码，得到通信码，并将所述通信码调制于待发射的电磁波上，得到所述第一电磁波；
在所述第二时域上，通过将测距码调制于待发射的电磁波上，得到所述第二电磁波。
14.如权利要求12或13所述的系统，其特征在于，所述第一时域与所述第二时域交替排列。
15.如权利要求1至11任一项所述的系统，其特征在于，所述第一雷达，还用于：
对通信信息进行编码，得到通信码；
将所述通信码和测距码进行组合，并将组合后的所述通信码和测距码调制于待发射的电磁波上，得到第四电磁波；
向所述目标发射所述第四电磁波。
16.如权利要求12至15任一项所述的系统，其特征在于，所述第一雷达还包括第一探测器；
所述第一探测器，用于接收来自所述目标的第二回波信号，并根据所述第二回波信号，确定与所述目标之间的所述第一距离，所述第二回波信号为所述目标对所述第二电磁波反射得到的；
所述第二雷达还包括第二探测器；
所述第二探测器，用于接收来自所述目标的第三回波信号，并根据所述第三回波信号，确定与所述目标之间的所述第一距离，所述第三回波信号为所述目标对所述第三电磁波反射得到的。
17.如权利要求12至16任一项所述的系统，其特征在于，所述探测与通信系统还包括所述目标，所述目标包括透镜组件、反光组件和第三探测器；
所述透镜组件，用于将接收到的所述第一电磁波汇聚至所述第三探测器；
所述第三探测器，用于对接收到的所述第一电磁波进行解调，获取所述通信信息；
所述反光组件，用于对所述第二电磁波进行反射，得到所述第二回波信号；并对所述第三电磁波进行反射，得到所述第三回波信号。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述透镜组件为半球形透镜，所述反光组件固定于所述半球的横切面。
19.如权利要求17或18所述的系统，其特征在于，所述反光组件为角锥。
20.如权利要求3至6任一项或9至19任一项所述的系统，其特征在于，所述探测与通信系统还包括控制装置；
所述控制装置，用于：
接收来自搜索到所述目标的雷达的第一信息，所述第一信息用于指示所述目标与搜索到所述目标的雷达之间的第一距离；
根据所述第一信息，确定所述目标所在的区域；
根据所述目标所在的区域，生成第一指令，并向未搜索到所述目标的雷达发送所述第一指令。
21.如权利要求7至19任一项所述的系统，其特征在于，所述控制装置还用于：
接收来自所述N个雷达的点云数据；
根据接收到的所述点云数据，确定所述目标所在的区域；
向所述N个雷达分别发送第四指令，所述第四指令用于指示所述目标所在的区域。
22.如权利要求20或21所述的系统，其特征在于，所述控制装置，还用于：
接收来自所述第二雷达的第二信息，所述第二信息用于指示所述目标移动后的位置；
根据所述第二信息，确定所述第一雷达对准移动后的所述目标时的指向；
根据所述第一雷达对准移动后的所述目标的指向，生成第三指令，并向所述第一雷达发送所述第三指令。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，若所述N为大于2的整数，所述N-K为大于或等于2的整数；所述控制装置，还用于：
确定K个所述第一雷达中存在未对准所述目标的雷达，向N-K个所述第二雷达中的M个发射第二指令，所述第二指令用于指示所述M个雷达与所述目标进行通信，所述M为小于N-K的正整数。
24.一种控制装置，其特征在于，包括：处理器、发射器和接收器，
所述接收器，用于接收来自搜索到目标的雷达的第一信息，所述第一信息用于指示所述目标与搜索到所述目标的雷达之间的第一距离；
所述处理器，用于根据所述第一信息，确定所述目标所在的区域，并根据所述目标所在的区域，生成第一指令；
所述发射器，用于向未搜索到所述目标的雷达发送所述第一指令，所述第一指令用于指示未搜索到所述目标的雷达在所述目标所在的区域搜索。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，
所述处理器，还用于：确定第一雷达中存在未对准移动后的所述目标的雷达，其中，第一雷达为N个雷达中与所述目标对准的雷达中的K个，N为大于2的整数，N-K为大于或等于2的整数；
所述发射器，还用于：向N-K个所述第二雷达中的M个发射第二指令，所述第二指令用于指示所述M个雷达与所述目标进行通信，所述M为小于N-K的整数，所述第二雷达为所述N个雷达中除所述第一雷达外的雷达。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述接收器，还用于：
接收来自所述第二雷达的第二信息，所述第二信息用于指示所述目标移动后的位置；
所述处理器，还用于：
根据所述第二信息，确定所述第一雷达对准移动后的所述目标时的指向；
根据所述第一雷达对准移动后的所述目标的指向，生成第三指令；
所述发射器，还用于向所述第一雷达发送所述第三指令。
27.一种探测系统，其特征在于，包括：
N个雷达，用于分别搜索目标，N为大于1的整数；
所述N个雷达中搜索到所述目标的雷达，用于向控制装置反馈第一信息，所述第一信息用于指示所述目标与搜索到所述目标的雷达之间的第一距离；
所述N个雷达中未搜索到所述目标的雷达，用于接收来自所述控制装置的第一指令，并根据所述第一指令在所述目标所在的区域搜索。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述探测系统还包括所述控制装置；
所述控制装置，用于：
接收来自搜索到所述目标的雷达的第一信息；
根据所述第一信息，确定所述目标所在的区域；
根据所述目标所在的区域，生成第一指令，并向未搜索到所述目标的雷达发送所述第一指令。
29.如权利要求27或28所述的系统，其特征在于，所述N个雷达中的每个雷达对应一个反馈控制组件；
所述反馈控制组件，用于：
接收来自搜索到所述目标的雷达的第二信息，所述第二信息用于指示搜索到目标的雷达发射的电磁波的中心区域与所述目标之间的位置关系；
根据所述第二信息，生成控制指令，所述控制指令用于指示搜索到目标的雷达发射的电磁波的中心区域对准所述目标。
30.如权利要求27-29中任一项所述的系统，其特征在于，所述N个雷达中的第一雷达用于与所述目标进行通信，第二雷达用于跟瞄所述目标，其中，所述第一雷达为所述N个雷达中与所述目标对准的K个雷达，所述第二雷达为所述N个雷达中除所述第一雷达外的雷达，K为小于N的正整数。
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