仿生学视场的微动扫描光学系统

为满足车载激光雷达对大视场的需求,设计了一种基于微动非均匀阵列微透镜的光束扫描系统。该系统采用仿生学视场设计,并引入微透镜加折射棱镜的扫描结构,实现对大视场的有效分割和拼接。通过设计微透镜和折射棱镜的空间分布,实现视场的无缝连接。通过压电陶瓷驱动微透镜与折射棱镜的微小位移实现对光束的偏转,完成扫描光学系统对大视场的扫描。扫描光学系统工作波长为905nm,压电陶瓷位移量为200μm时,水平视场为112.5°,垂直视场为25°,出射光束均方根(RMS)半径均小于0.277°,其中高分辨率区域RMS半径均小于0.081°,方案具有体积小、扫描视场大、中心分辨率高等优点,为车载激光雷达扫描系统的小型化提供了参考。

较粗空间分辨率影响下FMCW 激光雷达测距方法研究

由于环境中杂散光和电磁干扰等原因,以及不同路径的长度和反射特性的差异,FMCW激光雷达系统在接收目标回波信号时会受到多径干扰的影响,存在噪声干扰,使得目标测距结果准确性较低。为此,提出较粗空间分辨率影响下FMCW激光雷达测距方法。根据FMCWN激光雷达系统的发射信号与回波信号获取中频信号;采用EMD算法分解中频信号,计算信号IMF分量之间的互相关系数,确定并剔除存在噪声的IMF分量;采用SFFT算法对去噪后的中频信号频谱局部细化处理,获取其估计值,确定修正方向,修正频率估计值,利用中频信号修正后的频率确定被测目标的距离。实验结果表明,所提方法具有良好的去噪效果、频谱估计精度、测距精度高,测距效率高,测距均方根误差均在0.04以内,耗时最长仅为0.23 ms。