基于全相位譜分析鑒相的高精度脈沖相位式激光測(cè)距系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著當(dāng)前工程領(lǐng)域中對(duì)大型設(shè)備運(yùn)動(dòng)位姿的測(cè)量指標(biāo)要求越來(lái)越高，高精度的位置與距離測(cè)量需求也越來(lái)越受到關(guān)注。當(dāng)前主流的測(cè)距技術(shù)及儀器在應(yīng)用到實(shí)際工程項(xiàng)目中時(shí)往往受到各種限制(如量程、精度等)，不能夠滿足大型設(shè)備的測(cè)距要求。國(guó)外激光全站儀儀器，測(cè)距精度已經(jīng)達(dá)到0.6mm±1pp m，但對(duì)于大型設(shè)備要求高量程高精度的特殊場(chǎng)合，現(xiàn)有測(cè)距儀器尚有不足。
　　本文主要在理論研究和仿真實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)量程300 m以上，精度0.3

2、mm以內(nèi)且采樣率較高的新型激光測(cè)距方案。該系統(tǒng)采用脈沖相位法相結(jié)合的激光測(cè)距方案進(jìn)行仿真分析和仿真結(jié)果對(duì)比，并對(duì)該方案實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可行性進(jìn)行分析。為發(fā)展大量程高精度的測(cè)距方法及滿足距離測(cè)量中的新要求提供理論和技術(shù)參考。論文完成的主要工作有：
　　1、介紹當(dāng)前激光測(cè)距的現(xiàn)狀，對(duì)目前典型的激光測(cè)距方法的原理進(jìn)行介紹，對(duì)比分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合脈沖法與相位法在測(cè)距系統(tǒng)中的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)基于脈沖相位法相結(jié)合的激光測(cè)距新方案。
　　2、對(duì)脈

3、沖相位法激光測(cè)距實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，主要針對(duì)性能指標(biāo)銜接技術(shù)、脈沖法粗測(cè)方案和相位法細(xì)測(cè)方案三個(gè)方面進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)研究。結(jié)合粗側(cè)和細(xì)測(cè)兩部分的實(shí)現(xiàn)完成系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)。
　　3、根據(jù)整體系統(tǒng)方案中的信號(hào)流走向，分析可能影響精度的誤差來(lái)源，給出空氣折射率的補(bǔ)償方案和非同步采樣的改進(jìn)思路。
　　4、由于脈沖相位法相結(jié)合的激光測(cè)距系統(tǒng)中決定測(cè)距精度的關(guān)鍵因素是鑒相誤差，使用MATLAB其鑒相性能進(jìn)行仿真證明。使用Simulink