面阵LIDAR机载遥感传感器的研究

成果基本信息
关键词：	lidar;传感器;面阵;无人机;遥感;阵列
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	3098015735	资源采集日期：	2017-02-20

研究情况
单位名称：	桂林理工大学	技术水平：
评价证书号：		评价单位：
评价日期：	2015.07.17	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	玉女士	联系人（平台）电话：	0771-5885053
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成果简介
①课题来源与背景　　本课题来源于广西自然科学基金回国基金项目（重点项目）。　　机载LIDAR是一种安装在飞机上的激光探测和测距遥感仪，用于量测地面物体的三维坐标。该技术是九十年代初首先由西方国家发展起来并投入商业化应用的一门新兴科学技术。它具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短、精度高等特点。因此国内外许多同行对机载LIDAR的研究产生浓厚兴趣。由于无人机的突出优势，国内外许多研究人员试图把有人机的传感器，如多光谱和超光谱成像光谱仪，合成孔径雷达传感器， LIDAR扫描仪等，"移植"到无人机平台。由于无人机尺寸和重量限制、稳定性差，因此对无人机传感器稳定性、精度提出了更高的要求。近几年来，用于无人机的传感器的研究一直成为国内外同行研究的一个热点。针对目前国内外无人机LIDAR传感器的研究和发展趋势，小型无人机对传感器的功率、重量、体积和性能提出更高的要求，为此，我们必须突破了传统的单点LIDAR激光机械扫描技术，努力研究一种面阵LIDAR成像技术，从而，大大提高LIDAR数据获取的效率，并满足无人机对LIDAR传感器的要求。基于以上的分析，本项目建议研究面阵LIDAR传感器，实现机载LIDAR系统的高精度、轻型化、小型化。　　②技术原理及性能指标　　脉冲激光泛光照明目标反射的激光回波由接收光学系统会聚到阵列探测器，经过并行光电探测处理后得到含有激光飞行时间的多路电脉冲信号，然后由多通道时间间隔测量系统并行测量，再结合基本测距公式s=1/2ct 转换即可获取目标多点距离信息。　　③技术的创造性与先进性　　项目的创新之处在于突破了单点LIDAR激光机械扫描技术，研究实现了两种阵列LIDAR成像样机，从而提高了LIDAR数据获取效率。对于单点APD构成的5x5阵列接收器Lidar的优点在于：①通过选择合适的光纤芯径，设计光纤的布局，容易满足不同要求下光纤阵列耦合APD的接收视场角。②由于回波光信息是通过光纤阵列再耦合进入APD，有利于消除部分环境光噪声干扰。③由于光纤的柔韧性，接收透镜和光纤耦合APD阵列可根据需要灵活的布局，而单个APD阵列只能固定的布局在接收透镜后端。④阵列像素具有扩展性，利于实现更大的阵列。　　④技术的成熟程度，适用范围和安全性　　在室温条件，研制的面阵激光雷达系统能够比较精确的获取建筑物内外墙三维信息。　　⑤应用情况及存在的问题　　为了进一步提升面阵激光雷达的整体性能，提高作用距离和测量精度，对于发射光源可以采用峰值功率更高、光斑能量分布更均匀的激光器。

成果名称：	面阵LIDAR机载遥感传感器的研究	关键词：	lidar;传感器;面阵;无人机;遥感;阵列
成果类别：		一级分类名称：	机械制造
二级分类名称：	仪器仪表技术	三级分类名称：	传感器
研究起止时间：	2012.04 至2015.03	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	桂林理工大学	学科分类2：	510.80
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	TP212	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：
经费实际投入额（万元）：	0.00	评价单位：
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2015.07.17	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：
推广形式：	无	成果登记号：	3098015735
成果简介：	①课题来源与背景　　本课题来源于广西自然科学基金回国基金项目（重点项目）。　　机载LIDAR是一种安装在飞机上的激光探测和测距遥感仪，用于量测地面物体的三维坐标。该技术是九十年代初首先由西方国家发展起来并投入商业化应用的一门新兴科学技术。它具有自动化程度高、受天气影响小、数据生产周期短、精度高等特点。因此国内外许多同行对机载LIDAR的研究产生浓厚兴趣。由于无人机的突出优势，国内外许多研究人员试图把有人机的传感器，如多光谱和超光谱成像光谱仪，合成孔径雷达传感器， LIDAR扫描仪等，"移植"到无人机平台。由于无人机尺寸和重量限制、稳定性差，因此对无人机传感器稳定性、精度提出了更高的要求。近几年来，用于无人机的传感器的研究一直成为国内外同行研究的一个热点。针对目前国内外无人机LIDAR传感器的研究和发展趋势，小型无人机对传感器的功率、重量、体积和性能提出更高的要求，为此，我们必须突破了传统的单点LIDAR激光机械扫描技术，努力研究一种面阵LIDAR成像技术，从而，大大提高LIDAR数据获取的效率，并满足无人机对LIDAR传感器的要求。基于以上的分析，本项目建议研究面阵LIDAR传感器，实现机载LIDAR系统的高精度、轻型化、小型化。　　②技术原理及性能指标　　脉冲激光泛光照明目标反射的激光回波由接收光学系统会聚到阵列探测器，经过并行光电探测处理后得到含有激光飞行时间的多路电脉冲信号，然后由多通道时间间隔测量系统并行测量，再结合基本测距公式s=1/2ct 转换即可获取目标多点距离信息。　　③技术的创造性与先进性　　项目的创新之处在于突破了单点LIDAR激光机械扫描技术，研究实现了两种阵列LIDAR成像样机，从而提高了LIDAR数据获取效率。对于单点APD构成的5x5阵列接收器Lidar的优点在于：①通过选择合适的光纤芯径，设计光纤的布局，容易满足不同要求下光纤阵列耦合APD的接收视场角。②由于回波光信息是通过光纤阵列再耦合进入APD，有利于消除部分环境光噪声干扰。③由于光纤的柔韧性，接收透镜和光纤耦合APD阵列可根据需要灵活的布局，而单个APD阵列只能固定的布局在接收透镜后端。④阵列像素具有扩展性，利于实现更大的阵列。　　④技术的成熟程度，适用范围和安全性　　在室温条件，研制的面阵激光雷达系统能够比较精确的获取建筑物内外墙三维信息。　　⑤应用情况及存在的问题　　为了进一步提升面阵激光雷达的整体性能，提高作用距离和测量精度，对于发射光源可以采用峰值功率更高、光斑能量分布更均匀的激光器。
联系人：	莫凌云	成果登记日期：	2016-06-30
联系人email：	glutkyc@163.com	单位代码：	94500038
邮政编码222：	541004	联系人电话：	0773-5896238
单位传真：	0773-5893493	单位通讯地址：	广西壮族自治区桂林市七星区建干路12号
单位所在省市：		单位电话：	0773-5896579;5896079
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2016	知识产权形式：
成果完成人：	周国清;刘立龙	资源采集日期：	2017-02-20

面阵LIDAR机载遥感传感器的研究

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