Schnelles und hochaufloesendes Laserradar mit Amplituden- und Laufzeitkompensation

摘要

Fuer den Einsatz in der industriellen Entfernungsmessung, fuer scannende 3D-Messsysteme oder zur Geschwindigkeitsmessung werden vielfach Laserradargeraete eingesetzt. An diese Systeme steigen die Anforderungen hinsichtlich Messrate und Genauigkeit, weshalb hier staendig weiter entwickelt werden muss. In diesem Artikel wird zunaechst eine Kenngroesse definiert, mit der Laserradarsysteme hinsichtlich ihrer Messzeiteffizienz verglichen werden. Dabei wird deren Messgeschwindigkeit mit einem idealen Wert, der sich aus der Lichtlaufzeit ergibt, verglichen. Zusaetzlich wird ein Pulslaserradar vorgestellt, das auf der Basis von Amplituden- und Laufzeitkompensation des empfangenen Signals arbeitet. Im Vergleich zu herkoemmlichen Laserradars ermoeglicht das Geraet entweder eine zehnfach hoehere Messrate, ohne dabei an Genauigkeit einzubuessen, oder bei gleicher Messrate eine verbesserte Genauigkeit. Laser-radar for scanning 3D measurement systems as well as velocity measurements should allow both high measurement rate and accuracy. Initially, this paper introduces a relative measurement time efficiency of radar devices in order to characterise the measurement speed compared to an ideal system. In addition, we present a fast pulse laser-radar based on the compensation of amplitude and time delay of the signal received. In comparison to conventional pulse radar the device features two major advantages: firstly a measurement rate increased by more than one order of magnitude without any deterioration of accuracy and secondly an improved accuracy at the same measuring rate.