大气折射率误差对精密光电测距精度的影响研究

从精密光电测距的基本原理出发 ,探讨了在精密光电测距中影响测量精度的主要因素 ,根据光电测距信号在大气中的传输特性 ,着重分析光电测距中改正模型的气象代表性误差及其规律性 ,并探讨局部光电测距中大气折射影响规律 ,为测量结果的修正和使用提供参考。     

红外测距仪的原理及其应用

1.应用 按载波的不同,电磁波测距仪分为光电测距仪和微波测距仪;在光电测距仪中,又按光源的不同,分为激光测距仪和红外测距仪。光电测距仪是以光波运载测距信号测量两点间距离的一种测距方法。与传统的用钢尺测量距离的方法相比较,光电测距具有精度高、灵活机动、作业迅速及受地形影响小等特点。光电测距技术自上世纪60年     

脉冲激光测距机相对增益曲线测试方法

脉冲激光测距机为了抑制近距离大气后向散射的干扰,采用时间程序增益(TPG)控制电路,使测距机接收系统的增益随目标距离即回波时间变化.相对增益就是不同距离上的增益与最大增益的比值,其对运动小目标测距的影响十分明显,合理控制增益曲线是测距机设计中需要考虑的重要因素.相对增益曲线测量是由光电转换、距离设置、模拟回波激光器和准...     

激光跟踪测量系统大气折射率修正方法'

自行研制的激光跟踪测量系统使用激光干涉和绝对测距两种方法进行精密测距,激光测距精度受大气折射率补偿精度的直接影响.以修正后的Edlen公式为基础,将最小二乘方法引入大气折射率计算公式,提出了使用大气压力(Pa)、大气温度(℃)和大气相对湿度(%)为参量的低阶分段大气折射率修正公式,经误差分析,新公式的不确定度为士3.5...     

一种精密测距模拟器系统延时的测量方法

介绍了一种精密测距模拟器系统延时测量思路和实现方法。采用该方法可对精密测距模拟器的系统延时时间进行准确测量,从而有效地解决精密测距模拟器系统延时定标问题,以满足实际需求。     

大气介质对电磁波测距精度的影响

大气介质的不均匀将影响电磁波测距精度.从电磁波相位法测距的基本原理出发,推导了大气介质引起的电磁波测距误差公式,并与高精度的微波测距机在10km基线上测距精度进行了比较,结果证实,即使采用高精度的电磁波测距机,大气介质引起的测距误差也在0.75m～-0.25m之间.因此,在用电磁波进行高精度测距时,必须要测量出基线上精确的大气折射率的分布,才能提高测距精度.     

三通道非成像氧气吸收被动测距系统中光电倍增管光谱特性测量

在设计三通道非成像氧气吸收被动测距系统过程中,确定各通道光电倍增管的绝对光谱响应率对确保系统测距精度具有重要意义。为了克服光电倍增管灵敏度高、易饱和而导致的单色光功率测量困难的问题,提出了一种光电倍增管绝对光谱响应率测量方法。在该方法中,利用积分球与可调狭缝构建通量可调的系统光源,利用响应率已知的标准探测器测量单色光源辐射功率。搭建了光电倍增管绝对光谱灵敏度测量系统,并对三根滨松H10722-01型光电倍增管模块进行绝对光谱响应率测量。同时,为了检验该测量方法的有效性,在外场条件下开展了近程被动测距实验,将测量得到的光电倍增管绝对光谱响应率作为三通道被动测距系统各通道的光谱响应率参数。实验结果表明:在60~300m范围内,测距平均相对误差为6.25%。实验结果证明了该绝对光谱响应率测量方法的有效性。     

游标测距在LFM全相参脉冲雷达中的应用

游标测距技术是一种新颖的相位测距技术，可以提供精密的径向距离测量值，其随机误差小于1／4波长。文中首先讨论了游标测距在线性调频全相参脉冲雷达中应用的可行性问题，然后利用计算机仿真进行了误差分析，最后得出游标测距在线性调频全相参脉冲雷达中应用时所需的测量数据和对该测量数据的要求。     

精密测距系统的抗干扰研究

精密测距系统是与微波着陆系统配合使用的新一代着陆导航设备,它可以提供每一架进近飞机相对于引导点的距离信息,保证全自动进近和着陆过程的顺利完成.由于进近过程中存在测距脉冲的多径传播,其对距离测量值产生随机误差,通过对精密测距系统工作原理以及多径干扰产生机理的研究和分析,对目标距离的测量值进行自适应卡尔曼滤波处理,从而提高精密测距系统的抗随机误差能力及系统的工作可靠性.     

基于激光位移传感器的光电非接触圆度测量

为了提高圆度测量的效率和准确性,针对目前手工检测效率低等缺点,提出一种以激光位移传感器的测距原理为依据的光电非接触圆度测量方法。与传统方法相比,该方法首先搭建了以精密转台和步进伺服执行机构为主的测量控制系统平台。其次,利用机械装置的相对运动,通过传感器采样测量物体的各测量点的截面信息,用最小二乘圆的评定方法得到各截面测量误差,最终实现圆度误差测量。结果表明,通过仿真获得随机误差系数在对圆度误差测量影响的数学表达式,并验证了测量中存在的系统误差修正方法的正确性。     

用于测量流层水汽的拉曼激光雷达

水汽在大气中含量很少,但变化很大,变化范围在0.1%~4%之间,水汽绝大部分集中在对流层。随着光电探测技术的不断发展,大气衰减对光电探测造成的影响也越来越显著,其中水汽是主要影响因子之一,也是最为不确定参数。光电探测中常用红外波段,但是水汽分子浓度较大,对辐射吸收造成很大的影响。拉曼激光雷达是测量大气水汽的主要技术手段之一。介绍了自行研制的水汽测量拉曼激光雷达的总体结构和主要技术参量。测量结果显示:该激光雷达可以对夜晚8 km高度范围内以及白天边界层内的水汽进行测量。实验数据与当地探空数据进行比对,取得了较好的一致性,充分验证了该拉曼激光雷达测量水汽的有效性和可靠性。     

海上大气对光电系统性能的影响

过去12年来,在美国国防部协调三军努力下,提供了大气对现有的和已计划的光电系统性能影响的评估能力,对原始海上气溶胶模型(NAM),业已更改为LOWTRAN6,和更综合性的模型(NOVAM)也作了讨论。另外,还需要了解海上气溶胶及其消光特性、海上背景辐射和中介大气的影响,因为对实时光电系统性能评估作环境参数相关的现场测量是十分重要的,而斜路径消光作用的直接测量是必不可少的。已经研制出一种舰载实时性能评估系统PREOS(光电系统的性能和测距)并被装入战术环境支援系统(TESS)。一种改进的目标和背景模型正在研制之中,并在测试和验证时将其装入TESS系统。要用可靠的评估能力来研制战术决策设备(TDA),用以对传感器作优选或组合,并评估舰只在对付敌方系统时本身的脆弱性     

用激光器研究大气对精密光学测距的影响

美帝陆军将利用一种激光仪器来研究地球大气对光学精密测距的影响。设计这种“激光超精密测距仪”样机,是为了测量40哩远处反射目标距离的毫米级改变。测量两点间距离的一种最精确的方法,是测祖光束往返这段路程所需的时间。虽然这种方法是间接的,但却可能获得将近10-6的精度。目前的精度限制起因于待测线上大气压力和温度的微小差别,以及由此而引起的、数量尚未确定的光速改变。利用这种具有激光特色,因而能提供高度平行性、高度方向性光束的新仪器,他们将研究减小这些大气误差的方法。     

1.54μm APD光电探测器组件的研制及应用

主要从长波长人眼安全测距方面讨论和研究了InGaAs雪崩光电二极管的前置放大器的电路原理和参数的设计以及光电探测器组件混合集成.着重从激光测距方面的应用探讨了由InGaAs雪崩光电二极管组成的激光接收器的应用电路的选择和设计.从测距使用的角度对InGaAs雪崩光电二极管的光电特性与偏置电压的关系进行了测试,从而了解该器件与硅雪崩二极管的光电性能的差异,从而为更好的应用InGaAs雪崩光电二极管提供参考和依据.研制的InGaAs雪崩光电二极管探测器组件及接收器在激光测距机中进行了测距应用,在激光能量为7毫焦耳测距集中进行测距,初步达到了要求.     

远程高速激光外差信号的高灵敏度探测器研究

针对多轴、高速和超精密激光干涉测量系统对光电接收器在探测灵敏度、响应带宽和稳定性等方面的特殊需求,提出一种基于远程探测的高带宽激光外差信号探测方法。首先,针对多轴激光干涉测量中多个传统光电接收器热耗散大、严重影响测量精度的问题,设计远程光纤探头,将光接收与光电信号处理部分完全分开,彻底消除光电接收器热耗散对测量系统的影响;其次,针对单光轴光功率微弱、难以探测和稳定性差的问题,设计具有主动温度漂移特点的APD高压反向偏置电源,在提高光电接收器探测灵敏度的同时增强其温度稳定性;设计的光电探测器能够实现远程光耦合传输,耦合效率能达到38%以上,最大探测灵敏度为0.52μW,测量带宽可达17.5MHz,满足多轴、高速超精密激光干涉测量系统对光电接收器的性能需求。     

辐射特性测量大气传输修正研究:大气辐射传输模式和关键大气参数分析

工作于大气中的光电测量（或遥感）设备接收的目标辐射信号受大气衰减和大气背景辐射影响。大气传输修正是目标辐射特性测量的一个重要环节。介绍了目前国际上实用的大气辐射传输计算模式及影响大气传输的重要大气光学参数的探测方法。对影响红外波段大气传输的重要大气光学参数作了分析,论证了辐射测量大气传输修正系统必须测量的大气参数。     

小型人卫测距站初步设计

引言现有人卫测距系统设计均用正信噪比测距,即用每次脉冲回波平均接收一个以上的光电子测距。这种系统相当笨重,因为采用的精密转台和光学系统、数据处理装置和低重复率、高能脉冲激光器均很庞大。这种系统的成本相当昂贵,虽然大地测量单位很感兴趣,但能使用的国家很少。由于微处理机、高效光电倍增管及部分光电子回波统计处理等的最近发展,为研制高精密、高机动人卫测     

激光卫星测距的信号处理与测距精度

一般的激光测距系统包括:激光发射器,激光接收装置及信息处理装置。后者将接收的主、回波信号进行处理,记下其间隔时间,就可算出被测距离。R_x=(1/2)CT_x (1)其中C为光速,T_x为被测时间。实则,距离测量就是时间测量。测时精度也即测距精度。影响精度的因素有,发射的稳定性,大气延时,光电转换元件电子渡越时间的不稳定性,角反射器分布对回波形状的影响,时间测量装置的测时分辨率以及回波幅度起伏对定时精度的影响。本文将通过时间测量来讨论信     

彩色线阵CCD用于物体尺寸精密测量的研究

现有精密尺寸测量系统采用单阵列的线阵CCD作为光电传感器,不能检测像元的排列方向与物体尺寸方向的夹角γ,而当夹角γ在测量中发生变化时将引起测量误差,本文采用彩色线阵CCD（TCD2901D）作为光电传感器进行精密尺寸测量,检测出夹角变化带来的尺寸测量误差,得到了误差的修正方法。     

基于可调谐激光器扫频干涉绝对距离测量方法研究进展

绝对距离测量的精度对于航空航天科技、精密装备加工、卫星编队、行星空间定位等领域具有重要意义。近年来,基于可调谐激光器的扫频干涉（FSI）测距技术以其突破2π模糊度、无测量死区、不接触且不依赖导轨等优点成为国际研究热点。文中在阐述FSI测距原理的基础上,简要分析了测距系统中部分器件的类型与性能,如可调谐激光器、探测器等,以及影响测距系统不确定度的因素,包括非线性扫频、多普勒频移、色散失配等方面,着重介绍了国内外对影响不确定度因素的相应补偿方法,并对补偿后的测量结果进行对比与总结。