[实用新型]一种能见度探测激光雷达装置

说明书

本实用新型公开一种能见度探测激光雷达装置，其包括激光发射模块、信号接收模块、光电探测模块、定位模块、扫描模块、角度测量模块、数据处理与控制模块、供电模块，所述数据处理与控制模块，用于输出信号控制激光发射模块发射激光，控制扫描模块进行空间三维扫描；同时，接收光电探测模块传输的电信号，接收定位模块传输的经纬度定位信号，接收角度测量模块传输的地磁角与倾斜角信号；上述信号经数据处理与控制模块处理后，获得空间三维能见度分布数据；所述电源模块，用于为上述各个模块供电。本实用新型能够获取能见度在空间维度上的分布数据，有效监测和识别不同方向的能见度变化。

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，尤其是涉及一种能见度探测激光雷达装置。

背景技术

能见度，即目标物的能见距离，是指视力正常的人，能从背景光中将目标物轮廓分辨出来的最大距离。能见度的高低取决于大气分子与大气气溶胶粒子消光系数的大小，而大气分子消光系数通常比较稳定，故能见度主要受大气气溶胶粒子消光系数的影响。大气气溶胶粒子消光系数与大气污染情况紧密相关，因此，能见度可表征大气污染程度。

近年来，随着我国经济的快速发展，煤炭、石油等化石能源消耗量激增，导致低能见度天气现象高发。按照观测者与目标物的相对位置，能见度分为水平能见度、垂直能见度和倾斜能见度。水平能见度对航海和公路运输影响较大，低能见度会导致机场航道、码头、高速公路封航封路；垂直能见度对直升飞机起降影响较大，特别是海上受场地影响，多以舰载、海上固定建筑物等作为起降平台，进行有人和无人直升机起降；而固定翼的飞机通过滑行倾斜地平线起飞，所以对倾斜能见度比较关注。

目前，能见度测量主要包括透射式和前向散射式两种，这两种方式都是在假定安装地点周围的气象环境均匀的前提下，“以点带面”的以单点测量值代表大范围区域的能见度。这两种测量方法都有局限性，仅能获取固定水平方向的能见度，对影响航行安全的天气现象无法做出准确、及时的判断和反馈。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能见度探测激光雷达装置，其能够实现空间三维能见度分布廓线数据的快速探测。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种能见度探测激光雷达装置，其包括激光发射模块、信号接收模块、光电探测模块、定位模块、扫描模块、角度测量模块、数据处理与控制模块、供电模块，其中，

所述激光发射模块，用于发射脉冲激光光束；

所述信号接收模块，用于接收大气后向散射光回波信号，并将其汇聚在光电探测模块的光探测器感光面上；

所述光电探测模块，用于对接收的回波光信号进行光电转换、信号滤波与放大处理；

所述定位模块，用于采集激光雷达所在位置的经纬度信息，并将其发送至数据处理与控制模块进行处理；

所述扫描模块，用于进行激光雷达的三维扫描；

所述角度测量模块，用于获取激光雷达当前测量姿态的垂直倾斜角度与水平地磁角度信息；

所述数据处理与控制模块，用于输出信号控制激光发射模块发射激光，控制扫描模块进行空间三维扫描；同时，接收光电探测模块传输的电信号，接收定位模块传输的经纬度定位信号，接收角度测量模块传输的地磁角与倾斜角信号；上述信号经数据处理与控制模块处理后，获得空间三维能见度分布数据；

所述电源模块，用于为上述各个模块供电。

进一步地，上述的激光发射模块采用红外线、可见光或紫外线波段脉冲激光器作为光源。

进一步地，上述的信号接收模块采用透镜或反射镜。

进一步地，上述的光电探测模块采用雪崩光电二极管或光电倍增管作为光探测器。