1.一种激光超连续感知系统,包括激光器、扫描结构、合光镜、探测阵列、扫描控制单元、线性调频单元和数字信息处理单元。
2.根据权利要求1所述的一种激光超连续感知系统,其特征在于,所述激光器为双输出激光,准直镜和分光镜被集成在激光器内部。
3.根据权利要求1所述的一种激光超连续感知系统,其特征在于,所述扫描结构是将扩束后的线状激光反射后照在被扫描空间中,可以是mems微振镜,也可以是贴有反射镜的电机,也可以是光学相控阵。
4.根据权利要求1所述的一种激光超连续感知系统,其特征在于,所述合光镜具有不一致的分光比,其透射率大于反射率,经过扫描空间返回的信号光,大部分功率经过合光镜透射在探测器阵列上,激光器输出的另一路本振光信号,在合光镜中只有较小的功率被发射后,照射在探测器阵列上。
5.根据权利要求1所述的一种激光超连续感知系统,其特征在于,所述探测器阵列,由多个探测单元组成,每个单元上是一个高带宽,高增益的光电探测点,在每个单元上,被测信号为一个频率调制信号,其计算公式如下所示:
根据其频率特征,可以计算出在该单元所对应的空间方位角上,被测物的径向距离和径向速度,计算公式式中r为被测物的径向距离,v为被测物的相对径向速度,c为光速,t为线性调频信号的调频周期,δf为激光信号被频率调制的带宽,f为发射激光中心频率,fb-和fb+分别为被测信号的两个稳定特征频率。
6.根据权利要求1所述的一种激光超连续感知系统,其特征在于,所述线性调频单元用于产生加载在激光器上的的驱动信号,用于产生线性调频连续激光。
7.根据权利要求1所述的一种激光超连续感知系统,其特征在于,所述扫描控制单元用于控制扫描结构的偏转方向,使得被发射激光能够在立体空间中旋转扫描。
8.根据权利要求1所述的一种激光超连续感知系统,其特征在于,所述数字信号处理单元用于计算探测器阵列上的每一个单元上的接收信号时间-频率特征,通过数字信号处理得到每个探测器单元所对应的方位角上,被测物体的距离和速度信息,形成完整的三维空间感知信息。
9.一种激光超连续感知系统流程,其特征在于,包括以下步骤:
1)激光器发射两路输出光给发射接收板,一路光作为信号光,一路光作为本振光;
2)激光器发出的信号光经过扩束后,由一个45度的反射镜反射至正上方;
3)正上方倒置的扫描板上,有一45度倾斜的反射镜,的水平倾斜角度通过扫描控制电路驱动后,周期性地向外发射三维扫描光;
4)激光器发出的本振光经过扩束透镜后,通过合光镜的反射,照射在探测器阵列上;
5)三维扫描光照射在探测物上,其反射光作为信号光,经过聚焦透镜后,照射在探测器阵列上。