激光雷达方舱天窗自动控制系统的设计

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摘要：介绍了基于ATMEGAl6的激光雷达方舱天窗自动控帝j系统的工作原理。着重阐述了系统硬件和软件实现的方法。系
统以ATMEGAl6单片机为核心．配合使用了一种新型雨水传感器和步进电机等设备，实现了对激光雷达方舱天窗开闭的自
8 V' F# c7 g1 Q! v; o' B动控制。
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. r$ H) R* ?5 d+ A激光雷达(HDAR)是传统雷达技术和现代激光技术结合的
5 |0 }6 ^- k. J4 b$ `0 F) }产物。激光雷达具有高时空分辨率、实时、大范围地测量的特点，
' X0 e: W8 @/ |' o5 q- }% m! F: m同时具有抗干扰能力强、集成化程度高等特点。激光雷达越来越
受到环保和气象部门的重视。目前，用于大气参数和环境污染检
测的激光雷达技术发展很快，正沿着模块化、自动化、商业化的
0 C! Z! p: V3 a0 x" A! _1 F进程发展。然而，激光雷达本身也存在不足，对环境要求较高，在
恶劣天气时性能下降，使其应用受到限制，在今后开发自治系统
或无人系统中，自动控制技术更是必不可少的关键技术。
近年来，单片机在我国的许多领域均得到了广泛的应用，
# X: j2 P% Q% i% J其优良的性价比特别适合于激光雷达系统自动控制的要求。利
用单片机可以实现激光雷达方舱内温度和湿度恒定的自动控
6 E) D1 ^' `( |2 R2 ]  i9 `4 {8 O制，营造激光雷达适宜的工作环境。我们基于单片机实现了对
0 g+ F: |  F2 C- `+ n) ^激光雷达方舱天窗的自动控制，以便天气突变，特别是有降雨
时，激光雷达方舱天窗和激光雷达系统及时关闭，减少或者避
" g) P5 d3 q5 w$ D3 z免恶劣天气对激光雷达系统造成的损失。
1自动控制系统方案
激光雷达系统置于方舱内，工作时需要人工去方舱顶打开
方舱天窗，会给实验带来很大的不便。有些激光雷达系统(例
如：日本国立环境研究所(NIEs)磅}制的Mie散射激光雷达)利用
; f7 ~# j) p9 i/ P1 d3 `高透玻璃代替天窗，这样光的发射与接收都会受到玻璃衰减，
而且玻璃天窗容易落尘影响信号的准确性。若能实现对激光雷
达方舱天窗的自动控制，即节省了人力又保证实验数据的真实
  }* K  J+ ^- Q# ]/ {* }' a* {* f性，也增强其对恶劣天气来Il缶时的应变能力。

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