基于激光多普勒效应的地面设备振动监测系统

对常见的几种振动监测方法进行了比较, 阐述了激光多普勒技术用于振动监测的基本原理, 设计了并研发了用于发射场小型地面设备振动监测的激光多普勒测振仪。以高精度PDV100型测振仪为对比, 并模拟小型地面设备低频、中频、高频的振动特性, 重点测量了其频率、振幅两个特征参数。实验结果表明, 自研测振仪对振动频率测量值的相对误差能够控制在0.4%以内, 对振幅的测量能够达到1 m量级, 满足发射场小型地面设备振动监测的需求。     

基于Lab VIEW的激光多普勒测速仪跟踪滤波器设计

提出根据前一时刻的多普勒频率来调整带通滤波器上下限截止频率的方法,基于Lab VIEW平台设计了激光多普勒测速仪的跟踪滤波器,对多普勒信号进行跟踪滤波,以适应多普勒信号在很宽的频率范围内动态变化的特点。利用固定通频带的滤波器和跟踪滤波器分别对理想正弦信号和实测的多普勒信号进行研究,仿真及实验结果表明：当信号的频率远离普通滤波器的通带时,普通滤波器通带内的噪声严重影响多普勒信号频谱位置的判别,从而导致得出错误的结论,而跟踪滤波器在滤除基底信号及系统部分噪声的基础上,实时跟踪多普勒信号的频率,信噪比明显提高,所得结果与多普勒频率的真实值相一致。     

激光多普勒测速仪信噪比及多普勒电流的研究

研究并给出了参考光束型激光多普勒测速仪中计算信噪比的一般公式,并进行数值模拟,分析了光斑尺寸和探测器孔径对信噪比的影响;同时给出多普勒电流的计算公式,并从理论上分析了参考光束与信号光束的空间位置关系对多普勒电流的影响.理论分析及数值模拟表明,信噪比是参考光光强的增函数,但当参考光光强达到一定值时,信噪比增加的非常缓慢,趋近极限值ηIs/(hv△f);两光束艾里斑尺寸相当时,信噪比最大,可达0.7ηPs/(hv△f).两束光不平行时,多普勒电流的大小与两束光的角度偏差关系很大;而两光束平行时,光束入射角对多普勒电流几乎没有影响.     

激光捷联惯导系统的矿山井下定位技术研究

实现矿山井下人员和机车的自动导航对于提高矿山生产效率,增强矿山安全水平具有重要意义。基于二次多项式拟合零速修正原理可有效修正捷联惯导系统的定位误差。重复行驶试验和复杂行驶试验结果表明,零速修正周期选择在2min以内,激光捷联惯导系统的定位误差能够控制在8m以内,满足矿山井下安全和生产的需要,并具有自动导航功能。