申请/专利权人：三菱电机株式会社

申请日：2018-04-18

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN111971582B

主分类号：G01S17/95

分类号：G01S17/95

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2020.12.08#实质审查的生效;2020.11.20#公开

摘要：现有的激光雷达装置存在如下技术课题：由于根据测量距离事先更改距离分辨率，因此在更改距离分辨率后需要重新测量。本发明的激光雷达装置具备：光振荡器，振荡出激光；光调制器，对光振荡器振荡出的激光进行调制；光天线，将光调制器调制后的激光向大气辐射，接收来自被辐射物的散射光作为接收光；光接收器，对光天线接收到的接收光进行外差检波；以及信号处理器，针对每个距离单元计算光接收器进行外差检波而得到的接收信号的光谱，计算距离单元的信噪比，在信噪比为阈值以下的情况下，对距离单元的光谱和与距离单元相邻的1个以上的距离单元的光谱进行积分。

主权项：1.一种激光雷达装置，其特征在于，具备：光振荡器，振荡出激光；光调制器，对所述光振荡器振荡出的激光进行调制；光天线，将所述光调制器调制后的激光向大气辐射，接收来自被辐射物的散射光作为接收光；扫描仪，对所述光天线输出的发送光进行扫描并使向大气中的照射方向即视线方向改变，并且输出所述发送光被照射的角度信息；光接收器，对所述光天线接收到的接收光进行外差检波；以及信号处理器，针对每个距离单元计算所述光接收器进行外差检波而得到的接收信号的光谱，计算所述距离单元的信噪比，在所述信噪比为阈值以下的情况下，对所述距离单元的光谱和与所述距离单元相邻的1个以上的距离单元的光谱进行积分，所述信号处理器具备：距离单元分割器，以设定的固定时间门宽度的距离单元对所述接收信号进行分割；快速傅里叶变换处理器，以设定的固定采样点数对所述距离单元分割器分割后的所述接收信号进行傅里叶变换，计算所述距离单元分割器分割后的每个距离单元的所述接收信号的光谱；SNR计算器，根据所述快速傅里叶变换处理器计算出的光谱求出针对距离的所述信噪比；分辨率更改器，在所述SNR计算器针对所述距离单元分割器分割后的距离单元计算出的所述信噪比为所述阈值以下的情况下，在保持所述时间门宽度的状态下对所述距离单元分割器分割后的所述距离单元的光谱和与所述距离单元分割器分割后的所述距离单元相邻的1个以上的距离单元的光谱进行积分；风速计算器，根据所述分辨率更改器积分得到的光谱来计算所述被辐射物的风速；风向量计算器，根据所述风速计算器计算出的视线方向的风速值及来自所述扫描仪的视线方向的角度信息来计算风向量；SNR模型计算器，根据所述SNR计算器计算出的信噪比和利用线路计算式推定出的信噪比来计算应积分的距离单元的个数；以及风速模型计算器，使用由所述风速计算器根据所述快速傅里叶变换处理器计算出的光谱而计算出的风速值和距离值来计算风速梯度，在计算出的所述风速梯度为阈值以上的情况下，根据局部风模型推定风速值，其中，所述分辨率更改器根据所述SNR模型计算器计算出的应积分的距离单元的个数，并且以使得与所述风速模型计算器推定出的风速值对应的多普勒频移分量彼此一致的方式对距离单元的光谱进行积分，所述线路计算式为如下式1： 其中β表示后向散射系数，其单位为m-1sr-1，K表示大气透射率，S0表示散射光的相干直径，其单位为m，D表示波束直径，其单位为m，F表示聚光距离，其单位为m，N表示非相干积分数，其单位为次，L表示观测距离，其单位为m，h为普朗克常数，其单位为Js，λ为波长，其单位为m，P为发送光脉冲能量，其单位为J，ηF为远场的发送接收效率，B为接收带宽，其单位为Hz，Ac表示用于将由于所述光天线而渐晕的高斯波束置换为相关性高的衍射极限的高斯波束的近似系数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 三菱电机株式会社 激光雷达装置

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