激光雷达Lidar Architecture and Lidar Design（上）

介绍

激光雷达结构：

基本条件

构型和基本布置

激光雷达设计：

基本思想和基本原则

总结

介绍

激光雷达结构是激光雷达系统设备的技术方案（包括硬件和软件）。

介绍

激光雷达的设计基于对物理相互作用的理解，并进行了相关流程和激光雷达仿真，设计了一套激光雷达系统，这符合测量目标。

激光雷达设计包括

（1）根据测量目标选择使用哪种类型的激光雷达（主题），测量要求（精度、精度和分辨率）以及操作要求（可靠性、稳定性、操作难度），考虑到所涉及的物理相互作用和过程（了解细节）、潜在信号电平和可用硬件等。

（2）选择什么样的波长、带宽和日间覆盖，基于潜在的回波信噪比、可用硬件等。

（3）选择哪种激光器、频率控制、接收器、探测器，并根据测量要求选用过滤器硬件等。

（4）基于以上选择设计了激光雷达系统，并进行了仿真，或者基本测试来预测激光雷达的性能。

Basic Architecture of LIDAR

More Architecture of LIDAR

收发机越来越受欢迎，用于移动系统的激光雷达，如低层大气探测。

Basic Configurations of LIDAR Bistatic and Monostatic

Bistatic Configuration Monostatic Con figuration

Basic Arrangements of LIDAR Biaxial and Coaxial

有相当数量的激光雷达使用双轴，尽管它们有单一控制数字。

在双轴配置中，激光束和接收器轴分开，激光束只进入

超出预定范围的接收器光学元件视图领域。

双轴排列有助于避免近场后向散射，可能使光电探测器饱和的辐射。

在同轴布置中，激光束的轴线为与接收器光学元件的轴一致。

因此，接收器可以从零开始看到激光束储物箱。（关于这一点有争论！）

同轴系统中的近场后向散射问题可以通过光探测器的选通或使用快速快门或斩波器阻止近场散射。

Example of Biaxial Arrangement

Example of Coaxial Arrangement

激光雷达设计的基本思路

激光雷达设计的关键是对物理相互作用的理解

以及所涉及的过程，激光雷达的模拟，以及激光雷达的选择

类型，配置，布局，硬件和软件测量目标（主题、准确的、精度和分辨率）。

激光雷达设计的基本程序包括

（1）物理相互作用、过程和光谱的研究，找到它们在激光雷达遥感中的应用。

（2）根据测量结果选择使用哪种类型的激光雷达目标和要求（主题、准确性、精度、分辨率，可靠性，稳定性，难点等）。

（2）选择什么样的波长、带宽和日间覆盖基于潜在的回波信噪比、可用硬件等。

（3）选择哪种激光器、频率控制、接收器、探测器，和可根据测量要求使用过滤器硬件等。

（4）基于以上选择设计了激光雷达系统，并进行了仿真或者基本测试来预测激光雷达的性能。

巴特西