多径干扰对精密测距系统测距误差的影响分析

在研究精密测距系统(DME/P)测距原理的基础上，从测量脉冲前沿的数学表达式及 DAC 检测原理出发，研究因多径信号引起的测时误差，最后根据对测距误差的分析，对测距误差情况进行了仿真，给出了仿真结果。     

机载远程红外双站测距研究

介绍了红外双站测距的原理,分析了机载远程红外双站测距误差的影响因素并分别推导出各影响因素引起的部分误差公式,通过仿真实验进行了验证。实验结果表明,红外系统的测角误差和距离基线误差越大,测距误差越大;在测量精度和目标距离一定的条件下,由测角误差引起的测距误差与目标的方位角和俯仰角有关,由距离基线误差引起的测距误差与角度无关。     

单目视觉障碍物测距精度分析

在单目视觉障碍物测距模型中,分析了可视距离与安装高度和俯视角度的关系,研究了影响测距精度的因素：摄像机的安装高度、俯视角度和障碍物检测的图像位置,建立了误差的数学模型并进行了仿真,定量计算了在一定的条件下引入的误差。根据摄像机的内参数和摄像机视距的影响因素确定了合适的安装参数,在此安装参数下,对摄像机视距随障碍物像素位置的变化及测距精度随影响因素的变化情况进行了仿真,仿真结果有助于选择误差小的区域,从而提高测距的精度。     

应用分块复原方法提高激光雷达测距精度

介绍了一种基于像增强器增益调制原理的三维成像激光雷达,距离图可以由恒定增益和线性增益调制条件下的灰度图计算得到。根据成像系统的传递特性,建立了灰度图像的退化模型并分析了在考虑点扩散函数影响的情况下,引起成像激光雷达测距误差的主要原因。分析结果表明,在距离变化区域,测距误差主要与点扩散函数、反射率和实际距离等因素有关;而在平坦区域,测距误差主要由散粒噪声引起的。根据误差的来源和散粒噪声的特点,提出了对拍摄得到的灰度图像进行分块复原的方法。仿真结果显示:该方法复原得到距离图的均方根误差比全局复原方法小。最后将该方法用于实际拍摄的雷达图像,验证了该方法的有效性。     

红外告警系统被动测距方法分析

介绍了红外告警系统双站被动测距原理,针对目前测距算法的局限性,提出了一种新的双站测距算法.结合实际应用需要,分析了影响该测距算法测距精度的因素,并给出误差计算公式.给定条件下计算机仿真结果表明,被测目标在两站连线垂直方向测距效果最好;目标方位角不变条件下,两站距离越大测距距离越远.     

空间探测中动态运动对双向时间交换测距的影响

为了提高动态运动条件下双向时间交换测距( TWSTT)的精度,满足航天器间高精度自主测量的需要,在传统相对静止模式的基础上,分析了空间探测中目标间动态运动对双向时间交换测距的影响,针对两种典型的运动场景,分析了相对运动影响测距的机理,推导了动态运动条件下的距离解算公式。分析和仿真结果表明：相比传统静止模式,动态条件下的距离解算增加了目标间的相对速度、运动方向及相对距离等影响因素,如果在距离解算时忽略了上述因素,则将引入相应的测距误差,而且相对运动速度越大、相对距离越远,引入的测距误差越大。     

水下相位式激光测距定标方法

基于相位式激光测距的工作原理,提出了将相位式激光测距仪用于水下测距的思路,从原理上分析了水下相位式激光测距的可行性。通过水下距离测量实验,对水下相位式激光测距可行性进行了验证,完成了水下相位式激光测距仪的测距定标算法,并探究了水体浊度对相位式激光测距动态范围和测距精度的影响。实验结果表明,经过定标校正后的水下相位式激光测距仪在水下3.5 m范围内测距误差平均值不超过3 mm,测距范围与水体浊度间存在指数衰减关系。该水下相位式激光测距仪为水下距离的探测提供了一种新方法,可实现水下目标近距离的精确测距。     

基于惯性导航与无线测距组合的车载定位方案

车载导航中,使用无线测距与惯性导航系统(INS)组合定位,可有效改善系统定位精度。针对定位中全球卫星定位系统(GPS)失锁时,由INS长时间独立工作造成的定位误差,该文从理论上论证了用无线测距所得精确距离修正INS定位数据方案的可行性,给出组合定位具体原理,并分析了定位误差与INS误差的关系,从而用来改善定位精度。仿真结果表明此方案可有效提高定位精度。     

基于面积的弹载红外成像被动测距

近年来红外成像导引头发展迅猛,红外成像制导引信一体化技术在空空导弹上的应用也成为研究的热点.但是,按被动方式工作的红外成像探测器不能直接提供目标的距离,限制了引战配合效率的提高,因此,必须对弹目距离做出较准确的估算.通过分析红外辐射传输过程,定量计算了云团对红外辐射衰减的影响,指出了基于红外图像灰度进行被动测距的使用条件;针对红外图像中目标面积相对于特征线度容易提取的特点,提出了一种基于面积的被动测距算法,根据面积变化关系估算距离并预测接近速度,当面积突变使估算距离不可信时.由上次接近速度预测值进行距离估算.仿真结果表明:可信度概念的引入,能有效避免目标转向机动时带来的测距误差,提高测距精度.     

调制函数对偏振调制激光测距精度影响分析

为减小传统激光测距方法中复杂电路系统对脉冲计时或相位比较引起的测距误差,针对偏振调制激光测距技术,利用电光调制器中晶体折射率随施加电场线性变化的特性,将待测物体反射的光脉冲调制成时间的函数,通过所得偏振光两个垂直方向上的光强比值求解待测距离。在研究其测距原理、距离方程及误差分析的基础上,推得文中测距方法所能达到理论测距精度的表达式,并分析调制过程中正弦、锯齿、指数三种调制函数对测距精度的影响,在相同距离范围内,锯齿函数具有更好的适用性,正弦函数与指数函数的组合函数具有更高的测距精度。进一步分析正弦函数不同波段对测距精度的影响可知,采用-/6~/6波段调制时其适用性及测距精度都有很大提高。研究结果对提高偏振调制激光测距精度具有重要意义。     

塔康地面信标半幅探测电路对测距精度的影响分析

在分析塔康信标半幅探测电路工作原理的基础上,重点讨论了影响塔康系统测距精度的主要因素,一方面推导出半幅探测脉冲的定时误差与参考电压的幅度误差之间的定量关系μs(??ut 3)V(/)?,另一方面讨论了当多径干扰造成测距脉冲波形展宽而导致定时误差时,提出了一种通过测量半幅探测脉冲的实际宽度T来间接得出定时误差?t,从而控制延时时间减小定时误差的补偿方法,达到提高测距精度的目的。     

一种弹载线阵激光雷达距离像噪声的抑制算法

为了得到更加可靠的激光雷达距离像,充分考虑弹载激光雷达的特殊工况,提出一种基于扫描路径线的距离反常噪声抑制算法。首先,采用线形滤波窗口对原始距离像每一个像素进行距离反常多次判定,分别对当前像素是否为中值、与中值的差值是否大于阈值以及当前像素的绝对变化幅值进行分析;然后,在判定为距离反常值之后,在滤波窗口内进行二次中值滤波,前后相比较之后做出决断。实验结果表明:在RMES(均方根误差)的判定条件下,此算法在不同高度、不同坡形、不同角度的多组数据情况下,对距离像的距离反常噪声抑制效果,都要明显优于传统滤波窗口为3×3和5×5的中值滤波;并且算法处理速度较快,能够满足初步的应用需求。     

脉冲激光测距时刻鉴别方法的研究

介绍了一种用于脉冲激光测距技术的双阈值前沿时刻鉴别方法。分析了由接收信号幅度变化引起的计时误差。 采用双阈值前沿时刻鉴别方法产生了飞行时间测量的停止信号和与幅度相关的时间点信号。使用高精度时间测量芯片测量了脉冲信号飞行 时间和信号幅度相关的时间间隔,并对由时刻鉴别器产生的漂移误差进行了修正,获得了误差为$\pm$ 3cm的测距结果。与其它时刻鉴别方 法相比,该方法无需增益控制,其电路结构简单,动态范围宽,而且在脉冲幅度饱和后仍能对漂移误差进行修正。     

提高近程脉冲激光探测系统精度研究

为了提高脉冲激光引信探测系统对距离的判别精度,分析了主要的误差来源。利用恒比定时原理,采用浮动阈值电路来消除脉冲激光引信回波信号强弱变化造成的测距误差;同时利用引信炸高已知的特点,用测量距离和设定距离进行比较来减小±1误差。实验证明,该系统在满足激光引信体积,实时性,抗干扰,功耗的前提下,提高了测量精度。     

脉冲激光近炸引信鉴相体制实验误差的研究

鉴于目前国内脉冲式激光定距系统的精度较低,小于1米,因而不能满足许多场合的需要,如云爆弹定距等。本文在参考大量文献的基础上,经过反复试验仿真,总结出了影响脉冲式激光定距体制的几个因素,并且提出了解决问题的措施。     

Performance enhancement of overall LEO/MEO intersatellite optical wireless communication systems

This paper has deeply investigated the performance signature of modulation techniques based low earth orbit (LEO)/medium earth orbit (MEO) intersatellite optical wireless communication systems for possible communication coverage distance of 20 000 km with possible transmission bit rate of 0.5 Tb/s. These modulation techniques that are namely multilevel quadrature amplitude modulation (M‐QAM), multilevel phase shift keying (N‐PSK), multilevel pulse amplitude modulation (H‐PAM), and finally multilevel differential phase shift keying (L‐DPSK) based on different electrical pulse generators for upgrading LEO/MEO intersatellite link operation efficiency. These pulse generators that are namely Gaussian pulse generator (GPG), hyperbolic secant pulse generator (HSPG), and raised cosine pulse generator (RCPG). The variations of maximum Q‐factor, minimum bit error rate (BER), and optical signal‐to‐noise ratio in relation to number of bits/symbol for different modulation techniques can be deeply studied in the presence of vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). This study is done with using Optiwave system simulation version 7 for different modulation techniques, and all figures are sketched with using wizard Excel sheet set up. It is observed that maximum Q‐factor and minimum BER are optimized with using GPG and 8‐PAM, as well as 4‐DPSK with both HSPG and RCPG.     

脉冲激光测距接收技术的研究

从脉冲激光测距的光电探测器人手,构建模型理论分析了漂移误差产生的原因,进一步给出了PIN管的光响应时间及其抖动大小与光照强度的近似函数关系．为稳定高效的探测反射激光脉冲信号和提高环境抗干扰能力,提出具有自动增益控制的自触发脉冲激光测距方案,不但减小脉冲信号上升沿引起的测距误差,而且也减小由于信号幅度变化带来的漂移误差影响．     

空间交会激光雷达信息测量技术

为了测量目标飞行器的位置及速度等信息,提出采用模拟插入脉冲计数法测距,最小二乘曲线拟合微分法测速,四象限(QD)光斑定位法测角。并在MATLAB/SIMULINK环境下,对采用该方法的脉冲激光雷达信息测量系统进行了计算机仿真。结果表明,距离测量精度高,误差小于0.01m,速度精度也高,误差小于0.02m/s。采用该测量技术的脉冲激光雷达是可靠的。     

Soft decision metric generation for QAM with channel estimation error

The channel code bit log likelihood ratio (LLR) for soft decision decoding is derived for quadrature amplitude modulated signals (QAM). The effect of imperfect channel knowledge on soft decision decoding performance is studied. Our results indicate this effect increases with channel estimation error and/or QAM modulation level. A metric based on generalized log likelihood ratio (GLLR) is derived for soft decision channel decoding with imperfect channel knowledge. Numerical results show that the GLLR-based metric outperforms the conventional minimum distance decoding metric that does not take into account channel estimation error.     

超短脉冲激光对透明材料的破坏

基于固体的能带理论和能量守恒原理建立了一个描述激光与非金属材料作用时载流子随时间空间变化的理论模型。讨论了材料的破坏阈值、烧蚀深度与激光脉宽、波长和强度之间的关系,同时也讨论了破坏阈值、烧蚀深度与材料禁带宽度等特性之间的关系。讨论了多光子电离、隧道电离和雪崩电离在激光对材料破坏过程中的不同地位,理论结果表明,光电离在超短脉冲激光对非金属材料破坏过程中对破坏阈值的影响最大。