二维线扫描激光雷达的光路系统设计任务书

1. 1. 毕业设计（论文）的内容、要求、设计方案、规划等

测控技术与仪器学生在毕业设计中，掌握测控仪器设计、虚拟技术、计算机通信技术的基本原理、设计方法和组成结构；着重培养学生灵活综合应用所学的知识解决实际问题的能力，为将来从事实际设计工作打下基础。

目前直接探测方式成像激光雷达的成像广泛采用单元探测器，每次只探测一个像素。这种方法探测器技术和激光器技术都比较成熟。激光器发出一个脉宽很窄的脉冲(一般为ns量级)，激光扫描器将发射的激光脉冲指向目标，回波强度反映目标的反射率特性，激光的往返时间反映目标的距离。激光扫描器按照一定的扫描图样如光栅扫描将激光光束指向目标上的不同位置，通过多次测量就可以得到目标的角度一角度一距离图像(三维图像)和角度一角度一强度图像。采用光机扫描方式，在物空间进行扫描。目前在成像激光雷达中使用的物空间扫描的光机扫描方式主要有转镜扫描、振镜扫描等。转镜扫描是以圆柱型多面转镜绕中心轴旋转，各侧面为平面反射镜。若入射光线不变且与转轴垂直，根据光的反射定律可知当转镜转动a角时，反射光线方向改变2a角，转镜在转动的过程中反射光线的轨迹为一条直线。本次设计采用旋转光学棱镜实现激光的二维扫描。要求设计者设计相应的旋转棱镜，实现120度范围内的扫描范围；且旋转棱镜转速可调，范围100-1000rpm，以适应不用的应用需求。 请设计光路系统，棱镜系统、及调速系统，并选型相应的电机及驱动器。

2. 参考文献（不低于12篇）

[1]王晓鸥，赵远，乔立杰，蔡喜平，孙东松，南京达，戴永江.成像激光雷达中的扫描方案.红外与激光工程，1998，27(2):49一51

[2]陆祖康，减侃，李培勇，洪治，吴碧珍.激光雷达三维成像系统的研究.浙江大学学报(工学版)，1999，33(4):418一421

[3]屠大维，陆祖康，李培勇.三维成像激光雷达系统.上海工业大学学报，1994，