[发明专利]远程激光雷达标定系统与方法

权利要求书

1.一种远程全波形激光雷达标定系统，所述系统包含远程全波形激光雷达与标定装置，且在所述激光雷达与所述标定装置之间进行全波形激光雷达的几何标定和辐射校正；所述标定装置具有支撑架、标定面板及调节装置，其中所述标定面板安置于所述支撑架上，及所述调节装置用于调整所述标定面板的高度及角度，能够针对远程全波形激光雷达的校标需求，实现标定装置部件的更替与整体调整，与实际作业场景相结合，达到作业数据和标定数据的同步采集目的，实现远程全波形激光雷达测量过程和标定过程的统一；其特征在于所述调节装置包括：

所述支撑架具有上部位与下部位，所述上部位具有多个不同高度的调节孔，所述下部位与折叠装置之间经由连接装置进行固定；

内侧转动控制装置及外侧转动控制装置，所述外侧转动控制装置设置在所述内侧转动控制装置及所述支撑架之间，所述内侧转动控制装置及所述外侧转动控制装置具有共同中心，藉由所述内侧转动控制装置及所述外侧转动控制装置相互转动以读取刻度位置并予以精确调节和控制角度；以及

所述固定装置贯穿所述标定面板，且突设于所述支撑架的所述调节孔，并透过螺旋固定部件将所述固定装置固定于所述调节孔；所述调节孔，用于将内外侧转动控制装置和标定面板整体调节；

所述标定面板反射特性接近理想朗伯体，通过选取与更换不同反射率，通过高度调节、角度转动，配合不同摆放位置，能够在公里级远场环境获取标定面板的三维数据点与全波形数据；

利用所述标定面板的空间平面参数和全波形激光雷达三维观测值的空间关系联立激光雷达系统扫描距离与标定面板的平面约束条件，求解误差方程，获得激光雷达误差改正数，以及系统扫描角和探测距离的修正量，由此获取准确的激光实际观测量，完成机光雷达的几何标定；

根据激光雷达观察标定面板所获得不同反射率的实际振幅、距离以及入射角观测值，与标定面板本身的不同反射率进行趋势面拟合，生成与激光雷达的衰减参数、接收器口径、发射波形能量相关的经验辐射校正模型，完成激光雷达辐射校正；

量测全波形激光雷达和标定装置之间的距离，计算全波形激光雷达波形中心位置所反演的距离，记录两个距离的偏差量以及标定面板本身的反射率，通过观测相同位置，反射率不同的标定面板，得到标定装置的实际坐标位置的误差，生成全波形激光雷达在不同反射率下的距离误差曲线，并修正原有观测距离的误差估计量，对标定装置进行标定，从而实现数据几何、辐射信息的准确获取，提高数据观测的精度和质量。

2.如权利要求1所述的远程全波形激光雷达标定系统，其特征在于，在所述支撑架的所述下部位与所述折叠装置之间设置固定铰链，藉由所述固定铰链让所述支撑架的所述下部位与所述折叠装置进行打开与合并。

3.如权利要求1所述的远程全波形激光雷达标定系统，其特征在于，所述内侧转动控制装置包括有切向角度调节镂空凹槽，所述切向角度调节镂空凹槽的边缘具有精确刻度，配合螺旋或卡扣式松紧结构，通过转动所述内侧转动控制装置可取得刻度位置并予以精确调节和控制角度。

4.如权利要求1所述的远程全波形激光雷达标定系统，其特征在于，所述螺旋固定部件包括垫片和螺帽，套设于所述固定装置并加以固定防止其转动。

5.如权利要求1所述的远程全波形激光雷达标定系统，其特征在于，所述标定面板之表面镀有能响应激光红外工作波长反射率的漫反射材料，使标定面板反射特性接近理想朗伯体。

6.如权利要求5所述的远程全波形激光雷达标定系统，其特征在于，所述漫反射涂层材料的化学成分包括硫酸钡、聚四氟乙烯、水基乙烷。