本發(fā)明屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能同時(shí)測(cè)量目標(biāo)距離和大氣能見(jiàn)度的組合式測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

目標(biāo)的距離信息是目前很多應(yīng)用的重要信息，激光測(cè)距抗干擾能力強(qiáng)、作用距離遠(yuǎn)、測(cè)距精度高，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)成功的應(yīng)用到多種光電系統(tǒng)中，發(fā)揮了很大的作用。脈沖激光測(cè)距的原理主要基于激光飛行時(shí)間來(lái)測(cè)量目標(biāo)距離。但是，測(cè)距儀最大測(cè)程與大氣能見(jiàn)度緊密相關(guān)，能見(jiàn)度不同，測(cè)量距離就不同。能見(jiàn)度作為一個(gè)氣象要素，對(duì)航空、航海、陸上交通及軍事活動(dòng)都有重要的影響，能見(jiàn)度的定義為：正常視力的人在當(dāng)時(shí)天氣條件下，從天氣背景中能看到或辨認(rèn)出目標(biāo)物的最大水平能見(jiàn)距離。

常州市新瑞得儀器有限公司在“激光測(cè)距儀”專利（公開(kāi)號(hào) CN 101446490A）中，實(shí)現(xiàn)了無(wú)反射棱鏡測(cè)量模式和有反射棱鏡測(cè)量模式兩種模式。南京信息工程大學(xué)在“一種測(cè)量霧霾天氣大氣能見(jiàn)度的裝置”專利（公開(kāi)號(hào) CN 103969223A）中，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能見(jiàn)度的功能。

上述幾種方案的不足在于：當(dāng)測(cè)量目標(biāo)距離時(shí)，對(duì)大氣能見(jiàn)度沒(méi)有一個(gè)定量的測(cè)量。如果需要知道大氣能見(jiàn)度，還需要有一個(gè)專業(yè)的設(shè)備測(cè)量大氣能見(jiàn)度。兩種設(shè)備測(cè)量時(shí)，需要的時(shí)間長(zhǎng)，精度不高，容易出現(xiàn)大的偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種能同時(shí)測(cè)量目標(biāo)距離和大氣能見(jiàn)度的組合式測(cè)量裝置，該裝置具有探測(cè)精度高、測(cè)量速度快等特點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種組合式測(cè)量裝置，包括激光器、發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)和接收光學(xué)系統(tǒng)；所述的發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)是由目鏡和物鏡組成的擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)，對(duì)激光器的發(fā)散角進(jìn)行壓縮；所述的接收光學(xué)系統(tǒng)包括接收物鏡和分光棱鏡，接收物鏡收集、匯聚回波信號(hào)，分光棱鏡將回波信號(hào)分成兩路；還包括由測(cè)距探測(cè)器和能見(jiàn)度探測(cè)器組成的探測(cè)接收系統(tǒng)，所述的測(cè)距探測(cè)器采用雪崩光電二極管對(duì)收到的回波信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，根據(jù)接收到的回波信號(hào)測(cè)量目標(biāo)的距離信息，所述的能見(jiàn)度探測(cè)器采用雪崩光電二極管對(duì)收到的回波信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，根據(jù)接收到的回波信號(hào)測(cè)距目標(biāo)的大氣能見(jiàn)度信息。

所述的一種組合式測(cè)量裝置，其激光器為設(shè)置有激光器驅(qū)動(dòng)電路的近紅外光脈沖固體激光器。

進(jìn)一步，所述的激光器準(zhǔn)直后的發(fā)散角在1mrad左右。

所述的一種組合式測(cè)量裝置，采用220V市電供電。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明采用雪崩光電二極管作為光電探測(cè)器，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)距離測(cè)量和大氣能見(jiàn)度測(cè)量的功能；

2. 本發(fā)明采用固體激光器作為激光發(fā)射光源，具有體積小、效率高、工作穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、激光器波長(zhǎng)為近紅外光等優(yōu)點(diǎn)；

3. 本發(fā)明采用分光棱鏡對(duì)接收回波光信號(hào)進(jìn)行分光，解決了目標(biāo)距離測(cè)量和大氣能見(jiàn)度測(cè)量之間的干擾；

4. 本發(fā)明可同時(shí)測(cè)量目標(biāo)距離和大氣能見(jiàn)度，可對(duì)光電系統(tǒng)的作用距離進(jìn)行實(shí)時(shí)的評(píng)估。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

各附圖標(biāo)記為：1—激光器，2—發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)，3—接收物鏡，4—分光棱鏡，5—測(cè)距探測(cè)器，6—能見(jiàn)度探測(cè)器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種組合式測(cè)量裝置，包括激光器1、設(shè)置在激光器1發(fā)射端面上的發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)2和接收光學(xué)系統(tǒng)；所述的激光器1為設(shè)置有激光器驅(qū)動(dòng)電路的近紅外光脈沖固體激光器，激光器驅(qū)動(dòng)電路控制激光器1發(fā)射激光，脈沖固體激光器具有體積小、效率高、工作穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)、激光器波長(zhǎng)為近紅外光等優(yōu)點(diǎn)，激光器1準(zhǔn)直后的發(fā)散角在1mrad左右，本發(fā)明是以近紅外光固體激光器為光源的激光探測(cè)系統(tǒng)，適用于各種環(huán)境條件下的目標(biāo)距離和能見(jiàn)度測(cè)量。

所述的發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)2是由目鏡和物鏡組成的擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)，對(duì)激光器1的發(fā)散角進(jìn)行壓縮；所述的接收光學(xué)系統(tǒng)包括設(shè)置在發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)2光路上的接收物鏡3和分光棱鏡4，接收物鏡3用于收集、匯聚回波信號(hào)，分光棱鏡4用于將回波信號(hào)分成兩路，一路進(jìn)行目標(biāo)距離測(cè)量，一路進(jìn)行能見(jiàn)度測(cè)量。

還包括由測(cè)距探測(cè)器5和能見(jiàn)度探測(cè)器6組成的探測(cè)接收系統(tǒng)，所述的測(cè)距探測(cè)器5采用雪崩光電二極管對(duì)收到的回波信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，根據(jù)接收到的回波信號(hào)測(cè)量目標(biāo)的距離信息，所述的能見(jiàn)度探測(cè)器6采用雪崩光電二極管對(duì)收到的回波信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，根據(jù)接收到的回波信號(hào)測(cè)距目標(biāo)的大氣能見(jiàn)度信息。本發(fā)明由220V市電供電，操作方便。

本發(fā)明的工作原理如下：

激光器1發(fā)射激光，經(jīng)過(guò)發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)2整形后以固定的發(fā)散角發(fā)射激光信號(hào)，激光經(jīng)過(guò)大氣傳播后覆蓋到待測(cè)量目標(biāo)上，待測(cè)量目標(biāo)的反射光、大氣后向散射光被接收物鏡3聚焦，聚焦后的回波信號(hào)光經(jīng)分光棱鏡4分成兩個(gè)光路。一個(gè)光路進(jìn)行目標(biāo)距離測(cè)量，一個(gè)光路進(jìn)行大氣能見(jiàn)度測(cè)量。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。