[发明专利]一种天文定位的激光雷达的视场匹配装置及方法

权利要求书

1.一种天文定位的激光雷达的视场匹配方法，利用一种天文定位的激光雷达的视场匹配装置，包括计算机(1)、驱动器(2)、角度调节架(3)、激光器(4)、反射镜(5)、接收望远镜(6)、分光镜(7)、CCD相机(8)、接收光纤(9)和信号检测系统(10)，

反射镜(5)置于角度调节架(3)上，角度调节架(3)与驱动器(2)连接，驱动器(2)与计算机(1)连接，

计算机(1)控制激光器(4)发射激光光束，激光光束经发射镜(5)的反射面反射入天空，

接收望远镜(6)的焦平面前放置分光镜(7)，分光镜(7)将接收望远镜(6)获得的接收光分为透射光和反射光，透射光入射CCD相机(8)，CCD相机(8)的探测面中心位于透射光的光轴上，CCD相机(8)获得的天空恒星及激光光束照片并传输到计算机(1)；反射光送入接收光纤(9)的接收端，接收光纤(9)的接收端的端面中心位于反射光的光轴上，接收光纤(9)另一端的与信号检测系统(10)连接，信号检测系统(10)检测激光雷达回波信号输出到计算机(1)中，

其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、计算机(1)控制激光器(4)产生发射激光光束，由角度调节架(3)上的反射镜(5)反射后射入天空；

步骤二、接收望远镜(6)将包含天空背景光信号和激光雷达回波光信号的接收光反射到分光镜(7)，经分光镜(7)分透射光和反射光；

步骤三、透射光送入CCD相机(8)，获得接收望远镜(6)视场中的天空恒星及激光光束照片，并存入计算机(1)；

步骤四、反射光送入接收光纤(9)，由信号检测系统(10)将反射光中的激光雷达回波光信号转换成电信号，再由计算机(1)进行采集，获得激光雷达原始回波信号，根据激光雷达原始回波信号获得大气相关参量，大气相关参量包括：大气密度、大气温度、大气风场；

步骤五，计算机(1)处理CCD相机(8)拍摄的天空恒星及激光光束照片，获得天空恒星及激光光束照片中的恒星像元坐标，并结合拍照时间、经纬度和国际通用星表进行星图识别，得到CCD相机(8)中恒星的星号及其在天球坐标系中的坐标，再通过天球坐标系确定出CCD相机(8)的探测面中每个像元对应于天球坐标系中的指向；

步骤六，从CCD相机(8)拍摄的天空恒星及激光光束照片中对激光光束进行锐化去噪处理，识别激光光束边缘，找出激光光束末端的像元；

步骤七，如果激光光束末端的像元的对应位置在CCD相机(8)探测面中心，则表明激光光束位于接收望远镜(6)接收视场中心；如果激光光束末端的像元的对应位置不在CCD相机(8)探测面中心，则需要计算机(1)控制驱动器(2)带动角度调节架(3)上的反射镜(5)进行角度扫描，直至激光光束末端的像元的对应位置在CCD相机(8)探测面中心。