[发明专利]光脉冲测距方法、装置、激光雷达和存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种光脉冲测距方法、装置、激光雷达和存储介质。该光脉冲测距方法包括：根据目标测距对应的极限频率将激光雷达的重复频率折算成n个相同的发射频率；以相同的时间间隔依次发射n个脉冲种子光，并对n个脉冲种子光进行波分复用处理形成发射光脉冲发射出去，n个脉冲种子光的频率均为发射频率且n个脉冲种子光的波长不同；接收发射光脉冲遇到目标物后反射回来的回波光脉冲，对回波光脉冲进行波分复用处理后获取不同波长的脉冲种子光；对不同波长的脉冲种子光进行分析得到目标物的距离。本发明实施例既可以实现激光雷达的远距离探测，又可以确保激光雷达的高频率，从而保证了激光雷达的性能。

技术领域

本发明实施例涉及激光雷达技术，尤其涉及一种光脉冲测距方法、装置、激光雷达和存储介质。

背景技术

激光雷达通过发射激光束探测目标的位置、速度等特征量，其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，接收从目标反射回来的回波信号，然后将回波信号与探测信号进行比较，适当处理后就可获得目标的有关信息，例如，目标距离、方位、高度、速度、姿态，甚至形状等信息，基于此可以对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。

目前，激光雷达远距离探测多采用飞行时间(Time of flight，简称：TOF)测距法，该方法有其极限频率，若探测距离为D米远，其极限频率f_极限为：f_极限＝1.5×10⁸/D(Hz)，可见探测距离与极限频率呈反比关系。

但是，在安防、地铁防撞、直升机防撞等领域，要求激光雷达既可以远距离探测又要确保高刷新频率和高角度分辨，因此需要突破TOF测距法的极限频率，以保证激光雷达的性能不受限制。

发明内容

本发明实施例提供一种光脉冲测距方法、装置、激光雷达和存储介质，以利用波分复用和时分复用突破TOF测距法的极限频率，既可以实现激光雷达的远距离探测，又可以确保激光雷达的高频率，从而保证了激光雷达的性能。

第一方面，本发明实施例提供了一种光脉冲测距方法，包括：

根据目标测距对应的极限频率将激光雷达的重复频率折算成n个相同的发射频率，所述发射频率小于或等于所述极限频率，n为自然数；

以相同的时间间隔依次发射n个脉冲种子光，并对所述n个脉冲种子光进行波分复用处理形成发射光脉冲发射出去，所述n个脉冲种子光的频率均为所述发射频率且所述n个脉冲种子光的波长不同，所述时间间隔是所述极限频率对应的周期的n分之一；

接收所述发射光脉冲遇到目标物后反射回来的回波光脉冲，对所述回波光脉冲进行波分复用处理后获取不同波长的脉冲种子光；

对所述不同波长的脉冲种子光进行分析得到所述目标物的距离。

可选的，所述根据目标测距对应的极限频率将激光雷达的重复频率折算成n个相同的发射频率，包括：

根据公式(1)计算n：

其中，D为所述目标测距，f为所述极限频率，Y为所述重复频率；

根据公式(2)计算所述发射频率X：

可选的，还包括：

根据公式(3)计算所述时间间隔T：

可选的，所述对所述不同波长的脉冲种子光进行分析得到所述目标物的距离，包括：

计算同一波长的脉冲种子光的接收时间和发射时间的时间差；

根据所述时间差和所述波长计算所述目标物的距离。