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龙图腾网恭喜盐城师范学院申请的专利一种基于单轴旋转双圆楔形棱镜的便携式激光雷达二维扫描系统及扫描方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114755658B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210034312.9，技术领域涉及：G01S7/481；该发明授权一种基于单轴旋转双圆楔形棱镜的便携式激光雷达二维扫描系统及扫描方法是由沈法华;蒋佳佳;周慧设计研发完成，并于2022-01-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于单轴旋转双圆楔形棱镜的便携式激光雷达二维扫描系统及扫描方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于单轴旋转双圆楔形棱镜的便携式激光雷达二维扫描系统及扫描方法，包括两个折射率为n、楔角为α的圆楔形棱镜、两个步进电机。折射率n和楔角α的取值满足当光束沿轴线方向入射至双圆楔形棱镜时，在最后一个出射面的临界全反射条件。通过计算机控制步进电机改变双圆棱镜旋转角度，可使光束沿轴线方向入射至双圆楔形棱镜时，出射光束在0～360°方位角、0～90°‑α天顶角范围内任意指向。本发明能使出射光束在较大范围内进行PPI、RHI、DBS等各种模式空间扫描，用于探测大气物理量的空间分布。

本发明授权一种基于单轴旋转双圆楔形棱镜的便携式激光雷达二维扫描系统及扫描方法在权利要求书中公布了：1.一种基于单轴旋转双圆楔形棱镜的便携式激光雷达二维扫描系统，包括有两个圆楔形棱镜、两个步进电机，其特征在于两个完全相同的圆楔形棱镜RWP-1和RWP-2共轴且标准面背对放置，两个完全相同的步进电机分别驱动RWP-1和RWP-2绕轴线独立旋转，步进电机与圆楔形棱镜之间采用固定在电机上齿轮与装在双圆楔形棱镜上齿轮啮合的传动方式，两个步进电机的旋转方向、角速度由计算机程序控制；所述的一种基于单轴旋转双圆楔形棱镜的便携式激光雷达二维扫描系统，其特征在于双圆楔形棱镜的材料折射率n在532nm波长时为2.03、楔角α为19.5°，折射率n和楔角α的取值满足当光束沿轴线方向入射至双圆楔形棱镜时，在最后一个出射面的临界全反射条件；通过计算机控制步进电机改变双圆棱镜旋转角度，可使光束沿轴线方向入射至双圆楔形棱镜时，出射光束在0～360°方位角、0～70.5°天顶角范围内任意指向，天顶角最大值等于90°-α；利用上述的二维扫描系统进行光束扫描通过以下方法来实现：①、根据设定的光束扫描方式，确定出射光束的天顶角θ和方位角β随时间t的变化函数关系，即θt和βt，并对时间t在一段较长时间间隔里进行连续均匀采样，得到ti，i＝1，2，3,...，进一步得到θti和βti；②、将n和α的值代入θp＝α-arcsinsinα，再将n、α、θp和θti的值代入下式，得到cosθi2ti ③、将n、α、cosθi2ti、θti和βti的值带入下式，得到β2ti ④、将n、α、θp、θti和β2ti的值带入下式，得到β1ti ⑤、通过1～4步骤，带入不同的ti，得到一系列的ti，β1ti和ti，β2ti数据对，再根据数据特点，进行线性拟合或二次项拟合，依据拟合相关系数接近1的程度确定采用哪种拟合方式；若采用线性拟合，拟合方程为β1＝β10+ω1t、β2＝β20+ω2t，从而确定圆楔形棱镜RWP-1的初始角位移β10和转动角速度ω1，以及圆楔形棱镜RWP-2的初始角位移β20和转动角速度ω2；若采用二次项拟合，拟合方程为β1＝β10+ω10t+γ1t22、β2＝β20+ω20t+γ2t22，从而确定圆楔形棱镜RWP-1的初始角位移β10、初始转动角速度ω10、角加速度γ1，以及圆楔形棱镜RWP-2的初始角位移β20、初始转动角速度ω20、角加速度γ2；⑥、将步骤5得到的双圆楔形棱镜RWP-1和RWP-2的转动参数，结合主被动齿轮的齿数比m求得对应的步进电机1和步进电机2的转动参数，再利用计算机控制两个步进电机的控制器，使两个步进电机按照求得的转动参数工作。

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