用于低慢小目标探测与识别的激光谐振扫描技术研究

发布时间：2023-04-03 21:17

　　在智能化越来越走近人们生活的今天,无人机,智能家居等的出现对于周围环境的感知需求也越来越迫切。但是对于低慢小的空中目标探测甚至成像来说,依然沿用微波雷达来进行探测时,在约为1km的探测距离内难以探测,如果采用目前比较热门的车载MEMS激光雷达来进行探测的话,以其500米的极限探测距离又探测不到500m范围外的物体。所以基于以上的情况,提出了一种用以探测低慢小目标的谐振镜扫描激光雷达系统,用以满足目前对于低慢小目标探测的要求,比如反无人机等。本论文主要研究了此激光雷达系统的扫描部分,主要从几个方面来进行扫描部分的说明:(1)对于整个谐振镜扫描成像激光雷达系统的模型进行了建立,之后又着重强调了其谐振振镜扫描系统。即整个的谐振振镜扫描系统的构成,信号通过调制,放大进入双振镜系统,X振镜为谐振扫描镜,Y振镜为检流计扫描振镜。对振镜的扫描原理进行了分析,以及完成了对扫描振镜型号的选择。(2)对于常见的扫描曲线进行了对比,挑选了最适合本系统的扫描曲线。相比于检流计振镜,还对谐振振镜的扫描特性进行了测试,观测其扫描角度与两端电压的关系。(3)对于谐振振镜的运动来说,其在高速频率的多次扫描下,由于其谐...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外激光雷达扫描成像发展现状
        1.2.2 国内外机械式扫描激光雷达的发展现状
        1.2.3 国内对于低慢小探测激光雷达的发展现状
        1.2.4 国内外扫描振镜的发展现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 激光雷达谐振高速扫描系统
    2.1 激光雷达扫描系统
    2.2 双振镜扫描成像原理
        2.2.1 检流计振镜扫描成像原理
        2.2.2 谐振振镜扫描成像原理
    2.3 雷达测距方程
        2.3.1 大气透过率方程
        2.3.2 扫描振镜参数
    2.4 本章小结
第3章 振镜扫描曲线和特性参数实验
    3.1 振镜扫描曲线分析
        3.1.1 李萨如扫描曲线
        3.1.2 螺旋线扫描
        3.1.3 光栅扫描
    3.2 振镜扫描特性测试
    3.3 本章小结
第4章 PID闭环扫描控制系统
    4.1 PID控制原理
    4.2 ILC闭环控制原理
    4.3 系统建模与模拟结果
    4.4 本章小结
第5章 系统的扫描实验
    5.1 影响控制板输入情况的试验
    5.2 PID闭环控制系统校正漂移的可行性测试
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3781164