【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光电信息，更具体地涉及一种紫外广域测距系统及测距方法。
技术介绍
1、测距技术有着悠久的发展历史，其广泛应用于航天、航空、地质勘探、汽车无人驾驶、无人机等各个方面。随着科学技术和制造工艺的不断发展，实际应用对测距技术的需求变得越来越大，对于测量精度，测量时间和环境等都提出了不同的需求。
2、现有的测距方法有：激光测距、超声波测距和红外测距等，外测距传感器在测距过程中，测距精度低且容易受环境干扰，尤其是在日光条件下以及海面杂波严重情况下，可能会导致无法测距。超声波测距也容易受到干扰导致测距数据不准确。而在现有的紫外激光测距系统中，只有将激光对准物体后才可以进行准确测距，当设备无发准确对准物体，或者物体精确位置是未知的时候，无法实现测距。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本公开提供了紫外广域测距系统及测距方法。
2、根据本公开的第一个方面，提供了一种紫外广域测距系统，包括：驱动模块，用于产生驱动信号；信号发送模块，用于将驱动信号转化为第一紫外激光信号后发送至待测物体，并在第一紫外激光信号激发时产生激光激发信号，第一紫外激光信号形状为锥体；信号接收模块，用于接收经待测物体反射后的第二紫外激光信号，并将第二紫外激光信号转化为激光接收信号；信号处理模块，用于在激光激发信号的触发下开始时间测量，在激光接收信号的触发下停止时间测量，根据开始时间测量和停止时间测量的时间数据计算探测距离。
3、根据本公开的实施例，在锥体的第一紫外激光信号中，从锥体的中轴
4、根据本公开的实施例，在第一紫外激光信号发送至待测物体时，待测物体不处于锥体中轴线上。
5、根据本公开的实施例，信号发送模块包括：电路系统，用于将驱动信号进行调制；窄脉宽紫外激光器，用于将调制后的驱动信号转化为第一紫外激光信号；光学发射单元，用于将第一紫外激光信号进行光学路径优化后发送至待测物体。
6、根据本公开的实施例，电路系统的调制方式为二进制振幅键控、正交幅度调制和数字脉冲间隔调制中的任意一种。
7、根据本公开的实施例，信号接收模块包括：光学接收单元，用于接收经待测物体反射后的第二紫外激光信号，以及对第二紫外激光信号进行整形汇聚和过滤，得到第三紫外激光信号；光电探测器，用于将第三紫外激光信号经过光电转化，获得第一电信号；跨组放大单元，用于将第一电信号放大为激光接收信号。
8、根据本公开的实施例，光学接收模单元包括：汇聚透镜，用于对第二紫外激光信号进行整形汇聚；滤光片，用于过滤整形汇聚后的第二紫外激光信号中非紫外波段的噪声光。
9、根据本公开的实施例，跨组放大单元包括多个跨组放大器，第一电信号经过第一跨组放大器和多个跨组放大器多级阻容耦合放大后形成激光接收信号。
10、根据本公开的实施例，第一紫外激光信号的波长为266nm、重复频率为1khz、平均功率为12mw、脉冲宽度为1500ps。
11、本公开的第二方面提供了一种采用上述的紫外广域测距系统进行测距的方法，包括：产生驱动信号；将驱动信号转化为第一紫外激光信号后发送至待测物体，第一紫外激光信号形状为锥体；在第一紫外激光信号激发时产生激光激发信号，在激光激发信号的触发下紫外广域测距系统开始时间测量；接收经待测物体反射后的第二紫外激光信号；将第二紫外激光信号转化为激光接收信号，在激光接收信号的触发下，紫外广域测距系统停止时间测量；根据开始时间测量和停止时间测量的时间数据，计算探测距离。
12、根据本公开实施例，本公开提供的一种紫外广域测距系统及测距方法至少具有以下有益效果之一：
13、(1)在待测物体的精准方位未知，只能够知道待测物体的大致方位的情况下，或者，在设备角度、位置受限，无法将激光器精准对准待测物体的情况下，可以对待测物体进行距离测量，实现广域上的距离测量。
14、(2)整体电路简洁高效体积小，且静态功耗低，便于pcb板集成，具备较好的性能稳定性以及散热性能。
15、(3)采用紫外激光进行测距，可用于日盲型的测距，不受光噪声的干扰，也不受太阳光的干扰。可用于太阳光很强的测距环境。
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1.一种紫外广域测距系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的紫外广域测距系统，其特征在于，在锥体的所述第一紫外激光信号中，从锥体的中轴线至锥体表面，信号强度逐渐降低。
3.根据权利要求1所述的紫外广域测距系统，其特征在于，在所述第一紫外激光信号发送至待测物体时，所述待测物体不处于所述锥体中轴线上。
4.根据权利要求1所述的紫外广域测距系统，其特征在于，所述信号发送模块包括：
5.根据权利要求4所述的紫外广域测距系统，其特征在于，所述电路系统的调制方式为二进制振幅键控、正交幅度调制和数字脉冲间隔调制中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的紫外广域测距系统，其特征在于，所述信号接收模块包括：
7.根据权利要求6所述的紫外广域测距系统，其特征在于，所述光学接收模单元包括：
8.根据权利要求6所述的紫外广域测距系统，其特征在于，所述跨组放大单元包括多个跨组放大器，所述第一电信号经过第一跨组放大器和多个所述跨组放大器多级阻容耦合放大后形成所述激光接收信号。
9.根据权利要求1所述的紫外
10.一种采用权利要求1-9中任一项所述的紫外广域测距系统进行测距的方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种紫外广域测距系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的紫外广域测距系统，其特征在于，在锥体的所述第一紫外激光信号中，从锥体的中轴线至锥体表面，信号强度逐渐降低。
3.根据权利要求1所述的紫外广域测距系统，其特征在于，在所述第一紫外激光信号发送至待测物体时，所述待测物体不处于所述锥体中轴线上。
4.根据权利要求1所述的紫外广域测距系统，其特征在于，所述信号发送模块包括：
5.根据权利要求4所述的紫外广域测距系统，其特征在于，所述电路系统的调制方式为二进制振幅键控、正交幅度调制和数字脉冲间隔调制中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的紫外...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜阿新，刘建国，王跃辉，赵英凯，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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