CN208188339U - 一种机载激光雷达3d成像系统 - Google Patents
一种机载激光雷达3d成像系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种机载激光雷达3D成像系统,包括激光发射模块、激光控制模块、激光接收模块、中央控制模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块,所述中央控制模块通过激光控制模块与激光发射模块连接,所述中央控制模块还与激光接收模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块连接;所述激光控制模块用于控制激光发射模块发射激光。本实用新型主动发射激光脉冲,不依赖太阳光照,具有全天时工作的优点。并且,本系统测量精度高、成像速度快,能对危险及困难地区安全地试试远距离测量、高精度三维测量。
Description
技术领域
本实用新型属于激光雷达成像领域,尤其涉及一种机载激光雷达3D成像系统。
背景技术
自20世纪60年代末世界第一部激光雷达诞生以来,机载激光雷达技术作为一种重要的航空遥感技术,已经被越来越多的学者所关注。迄今为止,机载激光雷达的研究与应用均取得了相当大的进展,虽然机载激光雷达无法完全取代传统的航空摄影测量作业方式,但可以预见,在未来的航空遥感领域,机载激光雷达将成为主流之一。进入90年代,机载激光雷达系统进入实用化阶段,并成为雷达遥感发展的重要方向之一。
机载激光雷达是将激光用于回波测距和定向,并通过位置、径向速度、物体反射特性等信息来识别目标,它体现了特殊的发射、扫描、接收和信号处理技术。机载激光雷达技术起源于传统的工程测量中的激光测距技术,是传统雷达技术与现代激光技术结合的产物,是遥感测量领域的一门新兴技术。
实用新型内容
本实用新型提出一种机载激光雷达3D成像系统,具体的,包括激光发射模块、激光控制模块、激光接收模块、中央控制模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块,所述中央控制模块通过激光控制模块与激光发射模块连接,所述中央控制模块还与激光接收模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块连接;所述激光控制模块用于控制激光发射模块发射激光。
进一步的,所述中央控制模块包括中央处理器、模数转化器、定时器、ARINC接口板、高稳定性振荡器,所述中央处理器连接模数转化器、定时器、ARINC接口板、激光控制模块,所述模数转化器还连接激光接收模块和高稳定性振荡器,所述ARINC接口板与捷联式惯性导航系统连接,所述中央处理器和定时器与GPS接收机连接。
进一步的,所述定时器型号为BC620AT。
进一步的,所述中央处理器与计算机采用RS-232C串行通信接口连接。
进一步的,所述激光发射模块包括激光发射器和发射扫描系统,所述激光发射器与激光控制模块连接,所述发射扫描系统与激光发射器连接,所述发射扫描系统用于压缩激光光束的发散角。
进一步的,所述激光发射器为二极管泵浦固体激光器。
进一步的,所述激光接收模块包括接收望远镜和CCD摄像机,所述接收望远镜通过CCD摄像机与模数转化器连接。
进一步的,所述CCD摄像机型号为YX480M。
本实用新型的有益效果在于:本系统主动发射激光脉冲,不依赖太阳光照,具有全天时工作的优点。并且,本系统测量精度高、成像速度快,能对危险及困难地区安全地试试远距离测量、高精度三维测量。
附图说明
图1是一种机载激光雷达3D成像系统。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
本实用新型提出一种机载激光雷达3D成像系统,具体的,包括激光发射模块、激光控制模块、激光接收模块、中央控制模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块,所述中央控制模块通过激光控制模块与激光发射模块连接,所述中央控制模块还与激光接收模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块连接;所述激光控制模块用于控制激光发射模块发射激光。
进一步的,所述中央控制模块包括中央处理器、模数转化器、定时器、ARINC接口板、高稳定性振荡器,所述中央处理器连接模数转化器、定时器、ARINC接口板、激光控制模块,所述模数转化器还连接激光接收模块和高稳定性振荡器,所述ARINC接口板与捷联式惯性导航系统连接,所述中央处理器和定时器与GPS接收机连接。
进一步的,所述定时器型号为BC620AT。
进一步的,所述中央处理器与计算机采用RS-232C串行通信接口连接。
进一步的,所述激光发射模块包括激光发射器和发射扫描系统,所述激光发射器与激光控制模块连接,所述发射扫描系统与激光发射器连接,所述发射扫描系统用于压缩激光光束的发散角。
进一步的,所述激光发射器为二极管泵浦固体激光器。
进一步的,所述激光接收模块包括接收望远镜和CCD摄像机,所述接收望远镜通过CCD摄像机与模数转化器连接。
进一步的,所述CCD摄像机型号为YX480M。
具体工作流程为:激光控制模块控制激光发射器发射激光脉冲,接着激光脉冲被发射扫描系统压缩光束发散角,然后激光脉冲射向目标位置。同时,中央控制模块的定时器开始计时。当目标回波的激光脉冲通过接收望远镜照射在CCD摄像机上,此时定时器停止计时。因此,通过计算激光脉冲的飞行时间就可以得到目标与系统之间的距离,同时根据捷联式惯性导航系统和GPS接收机可以间接得到目标的3D坐标,并根据各个测点的3D坐标绘制出目标的3D图像。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接。
Claims (8)
1.一种机载激光雷达3D成像系统,其特征在于,包括激光发射模块、激光控制模块、激光接收模块、中央控制模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块,所述中央控制模块通过激光控制模块与激光发射模块连接,所述中央控制模块还与激光接收模块、捷联式惯性导航系统、GPS接收机、计算机、电源模块连接;所述激光控制模块用于控制激光发射模块发射激光。
2.根据权利要求1所述的一种机载激光雷达3D成像系统,其特征在于,所述中央控制模块包括中央处理器、模数转化器、定时器、ARINC接口板、高稳定性振荡器,所述中央处理器连接模数转化器、定时器、ARINC接口板、激光控制模块,所述模数转化器还连接激光接收模块和高稳定性振荡器,所述ARINC接口板与捷联式惯性导航系统连接,所述中央处理器和定时器与GPS接收机连接。
3.根据权利要求2所述的一种机载激光雷达3D成像系统,其特征在于,所述定时器型号为BC620AT。
4.根据权利要求2所述的一种机载激光雷达3D成像系统,其特征在于,所述中央处理器与计算机采用RS-232C串行通信接口连接。
5.根据权利要求1所述的一种机载激光雷达3D成像系统,其特征在于,所述激光发射模块包括激光发射器和发射扫描系统,所述激光发射器与激光控制模块连接,所述发射扫描系统与激光发射器连接,所述发射扫描系统用于压缩激光光束的发散角。
6.根据权利要求5所述的一种机载激光雷达3D成像系统,其特征在于,所述激光发射器为二极管泵浦固体激光器。
7.根据权利要求1所述的一种机载激光雷达3D成像系统,其特征在于,所述激光接收模块包括接收望远镜和CCD摄像机,所述接收望远镜通过CCD摄像机与模数转化器连接。
8.根据权利要求7所述的一种机载激光雷达3D成像系统,其特征在于,所述CCD摄像机型号为YX480M。
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