RU2013109728A

RU2013109728A - Способ лидарного зондирования и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2013109728A
Application number: RU2013109728/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Першин; Александр Фёдорович Бункин; Василий Николаевич Леднёв; Владимир Кириллович Клинков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Центр исследований и разработок концерна Агат"
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2014-09-10
Also published as: RU2692121C2

Abstract

1. Способ лидарного зондирования объекта с подвижной или стационарной платформы, заключающийся в облучении объекта (импульсным) излучением лазера, сборе неупруго рассеянных фотонов линзой (зеркалом)-антенной, фокусировки пучка и его направления на вход спектрального анализатора, а затем приемника и в обеспечении совпадения направления пучка лазера и поля зрения приемника, отличающийся тем, что отраженное от объекта рассеянное излучение пропускают через несколько приемных каналов (панель с линзами), собирают излучение в каждом канале в оптическое световолокно и направляют по волокнам к следующему торцу, в котором волокна выстроены в один ряд в виде щели, на вход спектро-анализатора, причем излучение лазера подают на панель антенны с приемными каналами также по оптическому волокну и направляют в сторону объекта, согласуя с полем зрения приемных каналов.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что излучение лазера и приемную антенну делят на части, направляют отдельно часть излучения лазера к каждой части приемной антенны так, чтобы каждая часть разделенного пучка лазера освещала объект в своем направлении и его расходимость была согласована (совпадала) с полем зрения приемных каналов соответствующей части приемной антенны.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что панель с линзами устанавливают и закрепляют на выходном торце лазера, добиваясь, чтобы пучок лазера без волокна проходил через отверстие в панели или формирующий объектив в отверстие и направлялся на объект зондирования, а приемные каналы формируют поле зрения, которое совпадает с пучком лазера на объекте.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в панель с линз�

Claims

1. Способ лидарного зондирования объекта с подвижной или стационарной платформы, заключающийся в облучении объекта (импульсным) излучением лазера, сборе неупруго рассеянных фотонов линзой (зеркалом)-антенной, фокусировки пучка и его направления на вход спектрального анализатора, а затем приемника и в обеспечении совпадения направления пучка лазера и поля зрения приемника, отличающийся тем, что отраженное от объекта рассеянное излучение пропускают через несколько приемных каналов (панель с линзами), собирают излучение в каждом канале в оптическое световолокно и направляют по волокнам к следующему торцу, в котором волокна выстроены в один ряд в виде щели, на вход спектро-анализатора, причем излучение лазера подают на панель антенны с приемными каналами также по оптическому волокну и направляют в сторону объекта, согласуя с полем зрения приемных каналов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что излучение лазера и приемную антенну делят на части, направляют отдельно часть излучения лазера к каждой части приемной антенны так, чтобы каждая часть разделенного пучка лазера освещала объект в своем направлении и его расходимость была согласована (совпадала) с полем зрения приемных каналов соответствующей части приемной антенны.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что панель с линзами устанавливают и закрепляют на выходном торце лазера, добиваясь, чтобы пучок лазера без волокна проходил через отверстие в панели или формирующий объектив в отверстие и направлялся на объект зондирования, а приемные каналы формируют поле зрения, которое совпадает с пучком лазера на объекте.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в панель с линзами приемных каналов устанавливают дополнительную линзу-приемный канал лазерного дальномера, в фокус которого помещают торец дополнительного оптического волокна, а другой его торец размещают перед фотоприемником (фотоэлектронный умножитель или лавинный фотодиод) дальномера и производят измерение дальности до объекта зондирования, а также профиль рассеивающих неоднородностей (шлейфы, облака и др.) вдоль трассы зондирования, используя импульс лазера как стартовый для запуска измерителя времени задержки до импульса, отраженного от объекта.

5. Устройство (лидар), содержащее лазер, линзу-антенну (зеркало), спектро-анализатор или оптический фильтр и приемник, установленные с механической жесткой связью друг с другом или размещены на общей платформе, отличающееся тем, что, в него введено оптическое световолокно, собранное в жгут, а линза-антенна сформирована из нескольких линз приемных каналов меньшего диаметра и соответственно с меньшим фокусным расстоянием, закрепленных на панели, при этом торцы световолокна размещены с одной стороны в фокальных плоскостях этих линз, на другом конце его торцы собраны в один ряд-линию и установлены на входе в спектро-анализатор лидара, причем, фокусное расстояние линзы должно быть выбрано меньше, чем 0,01L дальности до объекта зондирования, а отношение диаметра к фокусному расстоянию не превышало значения числовой апертуры оптического волокна.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что линзы приемных каналов сгруппированы по частям и установлены на свои панели, которые обеспечивают совпадение полей зрения приемных каналов каждой части.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что используют волокна с брегговскими фильтрами, пропускающими излучение лазера для канала дальномера, и блокирующими излучение лазера для флюоресцентного канала.