高精度激光雷達掃描儀研制成功

在國家重大科學儀器設備開發專項的支持下，北京航天計量測試技術研究所繆寅宵硏究員團隊開展了高精度激光雷達掃描儀的開發與應用研究工作（項目編號：2013YQ310633），針對航空、航天、風電、高鐵、船舶等領域的需求，攻克了大范圍窄線寬線性調頻激光產生技術、線性調頻激光信號高精度解調技術、線性調頻激光器非線性實時校正技術、激光雷達測量坐標系統裝調誤差模型及補償算法、基于極坐標光柵的角度測量誤差補償技術、雙測距體制共探測信號探測技術等六大關鍵技術，并聯合計量、航空、航天領域的多家單位進行應用開發，反饋應用信息，在此基礎上完成了儀器工程化開發工作，成功研制出高端裝備制造領域自主可控、堅固耐用的大尺寸三維形貌測量設備。

項目組針對不同應用場景的需求，研制了脈沖/相位式激光雷達掃描儀和調頻式激光雷達掃描儀兩款產品。脈沖/相位式激光雷達掃描儀的測距范圍為1～500m，水平測角范圍為±180°，垂直測角范圍為±45°，三維坐標測量不確定度在1～50m范圍內為1.7mm（k=2），在50～500m范圍內為0.18m（k=2），最高測量速度達到50000點/s，適用于需要大范圍快速掃描測量的場合。調頻式激光雷達掃描儀的測量范圍為1～50m，水平測角范圍為±180°，垂直測角范圍為±45°，三維坐標測量不確定度為U=10+9L（k=2，1m≤L≤50m，U的單位為μm），最高測量速度為1000點/s，適用于需要小范圍高精度掃描測量的場合。

針對航天運載火箭、衛星天線、新材料、計量測試等領域高精度大尺寸現場測量的需求，項目組開展了高精度激光雷達掃描儀的應用硏究，擴展儀器功能，并開發出能夠覆蓋上述領堿的專用附件和軟件功能模塊。硏制的調頻式激光雷達掃描儀獲得中國航天科技集團有限公司第一屆創新創意大賽金獎、第七屆中國創新創業大賽軍轉民大賽三等獎、德國第70屆紐倫堡國際發明展覽會金獎。項目組利用研制的激光雷達掃描儀，完成了新一代大型運載火箭總裝垂直度測量、火箭發動機推力室三維形貌測量、衛星網狀天線展開后面型精度測量、大型無人機裝總裝形位公差測量、高鐵機車氣動外形測量等國防及民用領域大型零部件三維形貌測量分析工作，對打破國外測量儀器的壟斷地位、增強我國在該領域的核心競爭力具有重要意義。