脈沖式激光測距望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì).pdf

1、民用激光測距望遠(yuǎn)鏡有著廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景，因此成為國內(nèi)外許多公司的研發(fā)重點(diǎn)。目前市場上已有的國產(chǎn)激光測距望遠(yuǎn)鏡普遍存在測量精度較低的問題。因而，設(shè)計(jì)一款小型輕便、高精度、操作方便的激光測距望遠(yuǎn)鏡具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本文圍繞高精度脈沖式激光測距望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)和測距電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開展研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，全面分析了激光測距望遠(yuǎn)鏡國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題，比較了相位法激光測距和脈沖法激光測距的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上提出

2、了激光測距望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。
　　其次，依據(jù)光學(xué)設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)了激光測距望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)。主要包括望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、激光發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)和激光接收光學(xué)系統(tǒng)?？紤]到激光測距望遠(yuǎn)鏡小型化的要求，設(shè)計(jì)中加入復(fù)合棱鏡，縮短光學(xué)總長的同時(shí)將光線轉(zhuǎn)折，實(shí)現(xiàn)激光接收光學(xué)系統(tǒng)和望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)共用物鏡。通過對(duì)設(shè)計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)做像質(zhì)評(píng)價(jià)，表明測距望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量和像差均滿足設(shè)計(jì)要求。
　　再次，完成了激光測距硬件電路和相關(guān)軟件設(shè)計(jì)。測距硬件電路主要

3、包括激光發(fā)射模塊，激光接收模塊，時(shí)刻鑒別模塊及時(shí)間間隔測量模塊。其中激光器選用脈沖激光二極管產(chǎn)生激光脈沖，光電探測器選用APD雪崩光電二極管接收回波信號(hào)，選用高精度時(shí)間測量芯片TDC-GP22測量時(shí)間間隔，選用STM32作為主控芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)TDC芯片的控制。在Keil軟件里用c語言編寫程序，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)時(shí)間測量芯片的配置以及對(duì)測量數(shù)據(jù)的處理，并將測量數(shù)據(jù)在上位機(jī)上顯示。
　　最后，搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表