脉冲激光测距系统中高精度时间间隔测量模块的研究

时间间隔的测量精度对脉冲激光测距系统的测量精度起决定作用.为此研制了一高精度时间间隔测量模块,该模块基于专用时间数字转换芯片开发,采用延迟线插入法技术,最大测量时间可高达200ms,测时分辨率最高可达125ps,对应测距分辨率18.75mm,适用于远距离的测量.给出了硬件和软件设计方法以及模块的测试结果.     

脉冲激光测距时间间隔测量及误差分析

在脉冲激光测距时间间隔测量系统中，传统的数字时钟计数法受限于计数时钟的频率，测量精度不高。由于模拟插入法具有测量范围大、线性好、测量精度高的优点，广泛应用于脉冲激光测距时间间隔测量系统中。介绍了模拟插入法时间间隔测量的原理，设计了其测量系统及相应的测试电路。利用该系统进行了实验研究，达到了100ps的时间间隔测量精度，对应于1．5cm的测距精度。最后，进行了测量误差分析。     

时间间隔测量系统用于激光测距及其误差浅析

文中从影响激光测距精度的因素分析入手,提出了最具影响力的因素,阐述了提高测距精度的途径和方法,简要介绍了时间间隔测量（T.I.M）系统及其关键技术之一－－模拟扩展器的工作原理,从理论和实例两方面分析了引进该技术对提高测距精度的实际效果,分析了其中的利弊和应注意的问题。     

光子计数成像激光雷达时间间隔测量系统研究

光子计数成像激光雷达需要测量一个激光主波和与之对应的多个回波之间的时间间隔,并具有高精度.采用延迟线插入法时间间隔测量技术,研制了具有27ps分辨率的多脉冲时间间隔测量系统,介绍了系统的软硬件结构及工作流程,测试了精度和线性度等指标,实验结果表明系统精度达到80ps,线性度良好.     

脉冲激光雷达的时间间隔测量综述

文中阐述了脉冲激光雷达测距的原理,并综述了其核心技术－脉冲飞行时间测量技术及其最新进展。详细介绍了数字插入测量法的原理与其三种不同的插入方法;延迟线法、模拟插入法和差频测相法,以及它们各自的测量精度与应用领域。     

脉冲测距时间间隔测量的数学模型及改进方案

给出了通过对移相时钟脉冲计数测量飞行时间(TOF)的数学模型,并在前期工作的基础上提出了改进方案。改进方案中,采用串行计数结构代替了并行结构,在保证系统可实现性的前提下,进一步提高了测量精度。     

脉冲激光测距中时间间隔测量的新方法

提出脉冲激光测距中时间间隔测量的新方法。传统数字法的测时误差主要是开始和结束2个脉冲周期的计数误差，为此利用FPGA芯片中集成锁相环（PLL）单元产生N路同频且相位均匀分布的时钟脉冲，用N个计数器在这2个周期进行计数，用计数结果均值作为最终结果。这相当于将脉冲周期T细分为N等份，每份相当于1个脉冲，其周期为T／N。实现了在不增加测量时间和盲区的前提下，测量精度提高了N倍，解决了传统脉冲激光测距系统中提高精度、缩短测量时间和盲区的矛盾。     

机载激光测深系统

机载激光测深系统，是２１世纪测绘浅水海域海底地形的先进技术装备。本文论述了它的作用敌后，并讨论了机载ＧＰＳ动态载波相位测量在激光测深中应用的可能性。     

机载GPS／激光测深系统的设计与测深精度理论分析

介绍了机载GPS／激光测深系统的组成,包括机载激光测深、机载GPS定位测姿、机载测量数据集成处理和机载数据通信控制四个子系统。通过对影响机载GPS／激光测深系统测深精度的理论分析,得出了平均海平面的确定、海水深度的测量误差等影响测漾精度因素的定量分析结果,并依据该分析结果,得出了机载激光测深系统应该尽可能采用较窄的激光脉冲、较小的光学接收视场角和滤光通带宽度,以此减小海面背景噪声光的有害干扰,提高激光探测的信噪比,确保精确测定海水深度。     

基于伪非均匀采样的高精度时间间隔测量方法

为提高脉冲激光测距的精度,采用一种新的高精度时间间隔测量方法。在脉冲计数法的基础上,利用温补晶振生成与计时量化时钟同步同频率的参考正弦波信号,将提高时间间隔测量精度问题转化为初始相位估计;通过伪非均匀采样方法对参考正弦波信号采样,并针对研究中所采用的伪非均匀采样方法推导出相应的理论公式,然后利用最小二乘法对采样数据进行曲线拟合,将伪非均匀采样信号还原成被采样的参考信号,实现相位估计,从而实现高精度时间间隔测量。将本文方法应用于脉冲激光测距仪中,实验表明,测距仪的测距精度优于±5mm。     

机载激光测深系统中的精确海表测量

讨论了机载激光海洋测深技术中采用红外激光测量海表的精度和探测概率。首先介绍了机载激光测深系统中红外激光测距的原理以及计算方法;分析了不同扫描角、海况(尤其是不同风速)下斜距的测量方法、测量精度及对回波信噪比的影响,分析了在给定探测概率下甄别阈值的选择以及探测概率和信噪比的关系。最后用机裁激光测深系统的参数对海表探测进行了数值模拟和讨论,提出了改进措施。     

脉冲激光测距机最大测程测试方法研究

最大测程是反映脉冲激光测距机性能优劣的主要参数之一。分析了现行激光测距机最大测程指标考核的方法,比较了各种考核方法的利弊。在此基础上提出了一种采用室外消光法与室内时序增益系数比检测相结合的方案进行激光测距机最大测程测试的新方法．并对两具测距机分别进行了室外消光比、室内时序增益系数比、最大测程的测试,对两者的结果进行了对比。最后针对本测试系统的组成进行了误差分析。结果证明,新的检测方法可以客观、真实、准确地测量1．06μm和1．54μm两种波段的脉冲激光测距机的最大测程,测试结果受天气条件和目标特性影响小,也不受脉冲激光测距机增益电路的影响,且测量精度高,重复性好,操作方便可靠。同时还可对激光测距机测程范围、测距精度、选通范围及选通精度、距离分辨率等主要性能参数进行模拟测试。     

采用模数转换技术提高脉冲激光测距的测时精度

针对脉冲激光测距中计数量化误差影响测时精度的问题,本文提出了采用模数转换技术提高测时精度的方法,并进行了可行性与精度分析,理论与实践结果均表明,该方法易于实现,能够容易地将计数量化误差减少若干个数量级。     

某型激光测距机故障诊断仪的设计

为解决部队条件下某型激光测距机故障维修难度大的难题,依据故障字典法的基本思想,通过分析该型测距机的电路特点和总结典型故障原因,结合故障诊断和维修经验,提出该型激光测距机故障诊断仪的设计方法。首先根据电路功能划分故障子集,其次由单片机产出激励信号并测试关键节点的信号,最后根据故障现象和测试结果编制故障字典。试用结果表明,该诊断仪能快速实现该型激光测距机整机功能和电路故障的诊断,提高了装备维修的效率。     

激光近距离动态探测系统发射电路设计研究

从激光器和激光器驱动电路两方面对激光近距离动态探测系统发射电路进行了研究。对国内外脉冲半导体激光器状况进行了分析,对探测系统发射电路设计原理进行了论述,在不同的设计背景和要求下,讨论了发射电路对激光器和器件的选择。同时,对探测系统发射电路设计注意事项进行了总结,并指出电路板布局布线的关键所在。最后分析了激光近距离探测系统发射电路的现状和发展。     

光轴偏差对激光测距机测距能力的影响

根据脉冲激光测距机的测距方程,定量讨论了光轴偏差对测距机测距能力的影响,给出了几种典型激光测距机最大测程随光轴偏差大小的变化情况。理论上,得出了“不同型号”的测距机所允许的最大光轴偏差是不同”的结论。     

激光测距机瞄准系统分辨率全自动检测技术研究

通过对光学系统分辨率检测原理和检测手段的现状分析,提出了一种新型的分辨率全自动检测方案,通过对程控分辨率板、卡塞格林平行光管及CCD图像采集器三个主要部件的设计,研制出了一台全新的以计算机为中心的分辨率自动检测装置。它具有体积小、质量轻、速度快、精度高、智能化程度高、可扩展性强等特点,推广应用前景十分广阔。     

激光测距机光轴误差的自动测试与校正

利用CCD图像采集处理技术，对脉冲测距的光轴偏差自动检测和校正。不仅大大提高了工作效率，而且检测校正精度满足实际要求。