第
卷
第
期
中
国
激
光
年
月
CHINESEJOURNALOFLASERS
Au
g
ust
基于高速脉冲调制和回波采样的激光测距系统
马 建 平
,
尚 建 华
,
孙 嘉 曈
,
贺 岩
,
罗 远
东华大学信息科学与技术学院
上海
中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息技术研究中心
上海
摘要
基于高速脉冲调制和回波采样技术
构建了一套激光测距系统
该系统利用 高灵 敏度多 像素 光子计 数器 的
多回波光子信号累加输出的特性实现光电信号转换
借 助高 速信 号 采集 技术 对 回波 信号 进 行全 波形 采 集
通 过回
波波形的累加计算得到了回波信号的精确到达时刻
最终获得了高精度的距离信 息
理论 分析 和实验 验证 的结果
表明
该测距系统在实现远距离目标探测 的 同 时
能 够 兼顾 近 距 离 目标 的 高 精 度测 距
系 统 的测 距 动 态 范围 可 达
测距精度为
关键词
激光测距
单光子探测器
多回波光子信号累加
大动态范围
中图分类号
文献标识码
doi
:
.
/
CJL.
LaserRan
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Sciences
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Abstract
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OCIScodes
收稿日期
修回日期
录用日期
基金项目
国家自然科学基金
EGmail
引
言
激光测距技术是应用最广泛的激光传感技术之
一
广泛应用于 军 事
航 天 领 域 中 的 远 距 离 目 标 探
测
工业应用中近距离目标的高可靠性探测
以及民
用领域中的高速 高 精度目标 探 测等
近年来
自动
驾驶
无人机
智能移动机器人
智能仓储
安防
预警等行业的迅速 发展
对激光测 距 系统提出 了 更
高的要求
自动驾驶系统需具有高精度的激光测距
性能
且作用距离范围较广
对于执行避障及观测任
务的无人机而言
其对测距 系 统的体积 和 质量要求
较高
智能机器人对 测 距的动态 范 围和测距 系 统的
生产成本要求较 高
因此
降低激光 测 距系统的 制
造成本
减小系统的体积和质量
提升系统的测距性
能
已成为激光测距技术面对的关键挑战
激光 测距主要是 基于飞行时 间原理实现 的
根