一种机械旋转式激光雷达测试系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种机械旋转式激光雷达测试系统及方法，系统由机械旋转式激光雷达、雷达台、测试仪、测试台、双圆环轨道及测试室组成，测试方法包括：将激光雷达放置在旋转台上，调整固定夹，使雷达的旋转中心轴，与旋转台同轴，启动激光雷达，雷达内的发射激光二极管和接收二极管开始工作，同步旋转，开动雷达台，调整旋转台使其转向与发射激光二极管转向相反、转速相同，使发射激光二极管和接收二极管与测试仪保持相对静止状态，打开测试仪，上下和俯仰调整平板，沿环形轨道移动测试台，当测试仪接收到激光时，固定测试台位置，调整平板，使激光与测试仪测试中心线共线，发回反射激光信号，即可测量，本发明专利技术构思巧妙、操作简便、方法科学。

【技术实现步骤摘要】
一种机械旋转式激光雷达测试系统及方法
本专利技术涉及激光雷达性能测量与确定
，尤其是涉及一种机械旋转式激光雷达测试系统及方法。
技术介绍
机械旋转式激光雷达主要用于汽车自动驾驶、地图测绘等领域。其原理是，在其外壳内安装有多对固定在轴承上的激光发射激光二极管与激光接收二极管，通过内部的电机以一定转速旋转，进行360度的全景扫描，由发射激光二极管发射出的激光，打到目标上，引起散射，一部分光波会反射到激光雷达的接收二极管上，得到从激光雷达到目标点的距离，激光不断旋转扫描目标物，再依据发射激光的旋转角度，就可以得到目标物上全部目标点的数据，将多对竖状排列的发射激光二极管和接收二极管形成的点云数据进行成像处理后，就可得到目标图像。机械旋转式激光雷达只有在发射激光二极管和接收二极管同时旋转时，才能完成测量工作，此种状态下无法测量激光频率、激光能量、视场角、测程等参数。现有的测试方法是：对发射激光二极管和接收二极管进行单独的器件测量，再依据外壳材料参数及发射激光二极管和接收二极管在激光雷达上的位置数据计算出激光雷达各种参数，或对满足测试要求的定制样品进行测量，这两种测试方法均未在机械旋转式激光雷达实际工作状态下进行，误差大，不能测量全部参数，只适用于雷达生产企业的前期研发，不适用于成品验证，更无法满足大学科研机构、生产企业、检测认证机构、政府监管部门的测试认证需求。经检索，未发现有将待测机械旋转式激光雷达固定在雷达转台上，雷达台上的旋转台与待测机械旋转式激光雷达内的发射激光二极管和接收二极管反向等速旋转，从而使发射激光二极管和接收二极管与发射激光二极管测试装置和接收二极管测试装置保持相对静止状态，测试台可绕旋转机械式激光雷达圆形转动，在可吸收激光的测试室内进行测试的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种机械旋转式激光雷达测试系统及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种机械旋转式激光雷达测试系统，该系统包括测试室，所述测试室内设有双圆环轨道，所述双圆环轨道的圆心位置处设有雷达台，所述雷达台上设有旋转台，所述旋转台上设有待测的内置有发射激光二极管和接收二极管的机械旋转式激光雷达，所述双圆环轨道上设有测试台，所述测试台上设有竖直柱，所述竖直柱上设有平板，所述平板上设有测试仪。进一步地，待测的所述机械旋转式激光雷达通过固定夹设置于所述旋转台上。进一步地，所述测试台的底部设置有车轮，所述测试台通过所述车轮于所述双圆环轨道上滚动。进一步地，所述测试室的内壁和地面以及所述测试台的表面均涂抹有用于吸收所述发射激光二极管发射的激光以减少反射影响的吸收材料。进一步地，由所述发射激光二极管和所述接收二极管组成的旋转中心轴与所述旋转台的竖直旋转中心轴同轴。本专利技术还提供一种基于所述的机械旋转式激光雷达测试系统的测试方法，该方法包括以下步骤：步骤1：调整所述固定夹，将所述机械旋转式激光雷达内的所述发射激光二极管的旋转中心轴与所述旋转台旋转中心轴同轴，所述发射激光二极管的旋转方向与所述旋转台旋转方向相反、转速相同，以使得所述发射激光二极管、所述接收二极管与所述测试仪保持静止状态；步骤2：上下和俯仰调整所述平板，并在所述双圆环轨道移动所述测试台，当所述测试仪测到所述发射激光二极管发射的激光时，固定此时所述测试台的位置，调整所述平板，使所述发射激光二极管发射的激光与所述测试仪测试中心线共线；步骤3：当所述测试仪探测到所述发射激光二极管发射的激光后，以测量得到所述机械旋转式激光雷达发射激光的光束发散角、激光能量和激光频率，所述测试仪再次发回激光信号到所述接收二极管上，完成距离测量，即完成对于所述机械旋转式激光雷达的测试。进一步地，该测试方法还包括：通过移动所述平板的上下俯仰位置，当所述测试仪探测到所述发射激光二极管发射的激光后，以测量得到所述机械旋转式激光雷达的水平视场角。进一步地，该测试方法还包括：如所述机械旋转式激光雷达含有多组所述发射激光二极管和所述接收二极管组成的模块，通过调整所述平板和所述测试台位置，以分别对各组发射激光二极管和接收二极管进行测试。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术测试方法测试时，将机械旋转式激光雷达放置在雷达台的旋转台上，调整旋转台上的固定夹，使机械旋转式激光雷达的竖直中心轴，亦即内部的发射激光二极管和接收二极管的旋转中心轴，与旋转台竖直旋转中心轴OO/同轴。启动机械旋转式激光雷达，发射激光二极管和接收二极管开始同步旋转，发射激光和接收反射激光信号。开动雷达台，调整旋转台使其转向与机械旋转式激光雷达内的发射激光二极管和接收二极管转向相反、转速相同，此时激光雷达内的发射激光二极管和接收二极管与测试台上的测试仪保持相对静止状态。打开测试仪，上下和俯仰调整平板，双圆环轨道移动测试台，当测试仪接收到发射激光二极管发射的激光时，固定测试台在此位置，调整平板，使发射激光二极管发射的激光与测试仪测试中心线共线，测试仪发回激光信号，即可测量，方法科学，解决了机械旋转式激光雷达无法整机测量的难题。(2)本专利技术测试系统由机械旋转式激光雷达、雷达台、测试仪、测试台、双圆环轨道及测试室组成，雷达台由固定夹、旋转台组成，测试台由平板、竖直柱和车轮组成，雷达台、测试台、双园环轨道安装在测试室内。其特征在于：雷达台水平安装在测试室内的地面上，其上的旋转台可绕其竖直旋转中心轴顺时针或逆时针旋转，旋转台上有固定夹；水平安装在测试室内，测试台可在双圆环轨道上移动；机械旋转式激光雷达被固定夹固定在旋转台上，其内部的发射激光二极管和接收二极管可同步围绕其竖直中心轴转动；测试仪放置在平板上，平板安装在竖直轴上，平板可上下移动，也可绕水平旋转轴俯仰转动，构思巧妙，操作简便。附图说明图1为本专利技术机械旋转式激光雷达测试系统整体结构主视图；图2为本专利技术机械旋转式激光雷达测试系统整体结构俯视图；图中，1为机械旋转式激光雷达、101为发射激光二极管、102为接收二极管、2为雷达台、201为固定夹、202为旋转台、3为测试仪、4为测试台、401为平板、402为竖直柱、403为车轮、5为双圆环轨道、6为测试室。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。实施例如图1和图2所示为本专利技术机械旋转式激光雷达测试系统整体结构主视图及俯视图，本专利技术测试系统由内部含有发射激光二极管101和接收二极管102的待测机械旋转式激光雷达1，由固定夹201、旋转台202组成的雷达转台2，测试仪3，由平板401、竖直柱402、车轮403构成的测试台4，双圆环轨道5和测试室6组成。本专利技术的测试方法为：将机械旋转式激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械旋转式激光雷达测试系统，其特征在于，该系统包括测试室(6)，所述测试室(6)内设有双圆环轨道(5)，所述双圆环轨道(5)的圆心位置处设有雷达台(2)，所述雷达台(2)上设有旋转台(202)，所述旋转台(202)上设有待测的内置有发射激光二极管(101)和接收二极管(102)的机械旋转式激光雷达(1)，所述双圆环轨道(5)上设有测试台(4)，所述测试台(4)上设有竖直柱(402)，所述竖直柱(402)上设有平板(401)，所述平板(401)上设有测试仪(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种机械旋转式激光雷达测试系统，其特征在于，该系统包括测试室(6)，所述测试室(6)内设有双圆环轨道(5)，所述双圆环轨道(5)的圆心位置处设有雷达台(2)，所述雷达台(2)上设有旋转台(202)，所述旋转台(202)上设有待测的内置有发射激光二极管(101)和接收二极管(102)的机械旋转式激光雷达(1)，所述双圆环轨道(5)上设有测试台(4)，所述测试台(4)上设有竖直柱(402)，所述竖直柱(402)上设有平板(401)，所述平板(401)上设有测试仪(3)。


2.根据权利要求1所述的一种机械旋转式激光雷达测试系统，其特征在于，待测的所述机械旋转式激光雷达(1)通过固定夹(201)设置于所述旋转台(202)上。


3.根据权利要求1所述的一种机械旋转式激光雷达测试系统，其特征在于，所述测试台(4)的底部设置有车轮(403)，所述测试台(4)通过所述车轮(403)于所述双圆环轨道(5)上滚动。


4.根据权利要求1所述的一种机械旋转式激光雷达测试系统，其特征在于，所述测试室(6)的内壁和地面以及所述测试台(4)的表面均涂抹有用于吸收所述发射激光二极管(101)发射的激光以减少反射影响的吸收材料。


5.根据权利要求1所述的一种机械旋转式激光雷达测试系统，其特征在于，由所述发射激光二极管(101)和所述接收二极管(102)组成的旋转中心轴与所述旋转台(202)的竖直旋转中心轴同轴。


6.一种基于如权利要求1～5中任意一项所述的机械旋转式激光雷达测试系统的测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1：调整所述固定夹(201)，将所述机...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌铭，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31