高精度激光雷达扫描仪研制成功

在国家重大科学仪器设备开发专项的支持下，北京航天计量测试技术研究所缪寅宵硏究员团队开展了高精度激光雷达扫描仪的开发与应用研究工作（项目编号：2013YQ310633），针对航空、航天、风电、高铁、船舶等领域的需求，攻克了大范围窄线宽线性调频激光产生技术、线性调频激光信号高精度解调技术、线性调频激光器非线性实时校正技术、激光雷达测量坐标系统装调误差模型及补偿算法、基于极坐标光栅的角度测量误差补偿技术、双测距体制共探测信号探测技术等六大关键技术，并联合计量、航空、航天领域的多家单位进行应用开发，反馈应用信息，在此基础上完成了仪器工程化开发工作，成功研制出高端装备制造领域自主可控、坚固耐用的大尺寸三维形貌测量设备。

项目组针对不同应用场景的需求，研制了脉冲/相位式激光雷达扫描仪和调频式激光雷达扫描仪两款产品。脉冲/相位式激光雷达扫描仪的测距范围为1～500m，水平测角范围为±180°，垂直测角范围为±45°，三维坐标测量不确定度在1～50m范围内为1.7mm（k=2），在50～500m范围内为0.18m（k=2），最高测量速度达到50000点/s，适用于需要大范围快速扫描测量的场合。调频式激光雷达扫描仪的测量范围为1～50m，水平测角范围为±180°，垂直测角范围为±45°，三维坐标测量不确定度为U=10+9L（k=2，1m≤L≤50m，U的单位为μm），最高测量速度为1000点/s，适用于需要小范围高精度扫描测量的场合。

针对航天运载火箭、卫星天线、新材料、计量测试等领域高精度大尺寸现场测量的需求，项目组开展了高精度激光雷达扫描仪的应用硏究，扩展仪器功能，并开发出能够覆盖上述领堿的专用附件和软件功能模块。硏制的调频式激光雷达扫描仪获得中国航天科技集团有限公司第一届创新创意大赛金奖、第七届中国创新创业大赛军转民大赛三等奖、德国第70届纽伦堡国际发明展览会金奖。项目组利用研制的激光雷达扫描仪，完成了新一代大型运载火箭总装垂直度测量、火箭发动机推力室三维形貌测量、卫星网状天线展开后面型精度测量、大型无人机装总装形位公差测量、高铁机车气动外形测量等国防及民用领域大型零部件三维形貌测量分析工作，对打破国外测量仪器的垄断地位、增强我国在该领域的核心竞争力具有重要意义。