光雷达亚毫微秒脉冲测距

脉冲激光雷达卫星测距系统用现有的系统元件可达到亚毫微秒的精度。本文专门讨论了光电倍增管的性能,光电倍增管输出脉冲时间间隔的方法,以及与反射光脉冲宽度和振幅的关系,距离精密度和准确度的校正。其它的系统元件包括卫星在内假设不影响测距,大气对距离的影响是可以测定的。脉冲光雷达的脉宽为30、3和0.1毫微秒,用0.1毫微秒系统可得到最高精度。它以几种方式工作,包括用高重复频率、单光电子接收方式。如果振幅变化保持在100/1以内,而激光回波强到足以使脉冲形状变化最小,那末3毫微秒系统能象30毫微秒系统那样工作,且能达到亚毫微秒测距精度。在同一光水平用同一的起-停通道可获得最优测距精度。高重复率、短脉冲系统最容易用这一方式工作。最后详细介绍了用一个快速触发光脉冲产生器作距离校准的方法。     

激光显示器

本文介绍东芝公司研制的一种在有雾的海面或浮游粒子很多的海水环境下,能够有效地观测远方物体,并能测距的激光显示器。首先分析了影响其性能的各种参数,并据此设计了试验装置。装置由输出峰值3兆瓦、脉宽8毫微秒的绿色激光发射器,和最小快门脉冲20毫微秒的脉冲摄像机组成。在大气中可观测0.5～3公里,在海中可观测20～100米。     

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...     

多脉冲引起的测距正误差

脉冲式激光测距机的测距误差在距离计读数精度已定的情况下,一般取决于探测放大器的高端截止频率。即为较弱回波脉冲通过放大器后产生了较长的前沿时间,使回波脉冲的关门时间推后,因而使测距产生有限的正误差。不过这种误差较小,并且只有在探测距离较远时比较明显。在地炮近程激光测距机中,距离计精度为正负5米,放大器的高端截止频率约为10mc,对距离为7101米的靶板检验,百分之九十以上的机子其实际测距误差在-1～+9米的范围之内。其中距离计显示出最多的数为7105米,次之为7110和7100两个数。     

染料Q开关激光测距实验

染料Q开关的开关时间短,约10~(-8)秒数量级,产生的巨脉冲宽度一般为10毫微秒左右。这种开关有可提高激光输出功率、可在增益极大时自动接通谐振腔以及操作简单、使用方便、经济等一系列优点。在原双37自行火炮简易火控方案的重复频率测距机和85加农炮激光瞄准镜上,使用染料Q开关作了测距实验和高低温实验。采用环氧树脂粘封的染料盒对钢管厂烟囱作了测距实验,该盒厚度为0.8毫米,透过率1.8％。测距距离4600～8480米,重复频率1～5次/秒,发射次数20～100次,得回波率74～90％(能见度>6公里)。采用封结厚度分别为0.5和0.2毫米的压     

激光脉冲测距的测距精度及误差分析

以激光脉冲测距的原理为基础,对激光脉冲探测理论进行了分析,在分析影响激光脉冲测距的各种误差源的基础上,给出了误差修正公式,并指出该误差是影响激光脉冲测距精度的主要因素．同时对激光脉冲测距的精度和误差进行了定性的分析,提出了试验中提高测距精度的主要途径,为正确分析靶场光学测量设备的整体效能提供依据．     

用于采集交通数据的激光扫描器技术研究

针对交通数据采集应用,设计了一种符合一级激光安全等级的中短距离、高速、高精度脉冲激光扫描器(Laser Scanner)。为了解决激光扫描器的快速、高精度测距问题,提出了一种数字化全波形脉冲检波方法。该方法通过脉冲波形前沿拟合判定激光脉冲的达到时刻,以模拟数字转换器(Analog to Digital Converter, ADC)的采样时钟作为计数器,对回波延时进行计算;再根据回波信号的强度对测距结果进行补偿修正,显著减小了测距幅相误差。扫描器的信号处理基于高速ADC和FPGA实现。测试结果显示,激光扫描器的测距频率达到50000点/s,单点测距精度为±4 cm,能够满足车型自动分类、交通流量调查和客流密度检测等系统的数据采集需求。     

一种二次雷达大气折射距离误差修正方法

大气折射误差是二次雷达测距误差中最主要的因素之一.针对目前还没有二次雷达在大气中的折射距离误差修正模型,根据工程中的检飞数据,提出了一种二次雷达大气折射距离误差修正方法.该方法根据二次雷达获得的C模式气压高度实时计算折射率,得到修正的雷达波速度,减小了大气折射误差,进一步减小了距离测量的误差,从而提高了测距精度.     

双波长激光测距系统及精度的研究

本文介绍用毫微秒脉宽YAG激光器的基频光(1.064μm)和倍频光(0.532μm)进行双波长激光测距的研究结果。实验装置的测时精度优于22ps(r. m. s.),测距精度优于15cm。若将二倍频改为三倍频(0.355μm)或对输出的二波长激光的脉冲峰值相对抖动进行修正,则测距精度可达厘米级。     

地球卫星新型激光测距系统

为了改进地球卫星间距离的激光测距测量精度,发展了一种新技术。这个方法是利用一个锁模激光发射器和一个装有偏转电极的象变换管,测量激光脉冲到远距离的后向反射器和返回的飞行时间。发射和返回光脉冲信号聚焦在象变换管的光电阴极上,而它的偏转板由一个非常稳定的振荡器产生高压120兆赫正弦波触动。由两个光脉冲在输出荧光屏上成象的相对位置,能够精密测量飞行时间超过偏转正弦周期的某个大的积分的N倍的小数部分。N值借助于一个辅助测量获得,测量时发射和返回光脉冲用光电倍增管接收,信号输出采用开门和关门通用的时间间隔计数器。已经建成系统的一种实验室试验方案并在屋顶上进行了测试,全长(来回)大约80米。在这个全长测量中,用激光测距系统所得结果的统计偏差相当于±1.3厘米的误差(标准误差)。因为单程距离测量的误差应该是全程的一半,所以这个结果意味着测距精度±7毫米。由激光测量得到的全长平均值和用常规的方法(即用一个钢尺)测得的结果相符达到±1厘米(小于共同的实验误差)。     

激光脉冲测距精度的改进方法

在资料[1]中,曾经讨论过光脉冲测距的误差修正问题。电路中产生的误差是由电路延时,计数器阈值的电平调整误差和时基误差等因素引起的。为了改进测距精度,本文提出了一种消除时间间隔计数器阈值电平设置误差的方法。在常用方法中,阈值探测利用发射和接     

双普克耳斯盒电光开关

本文描述一种双普克耳斯盒电光开关,它能从较长的激光脉冲中削取一个具有高信噪比(～10~6)的毫微秒激光脉冲。指出用这种装置获得亚毫微秒激光脉冲的可能性。     

连续锁模激光脉冲选择

1.前言锁模激光器能产生亚毫微秒脉宽的高重复频率脉冲。在精密测距应用中,为了避免距离多值性,希望获得千赫而不是兆赫的重复频率。激光核聚变希望用单个并很窄的脉冲触发反应。这两种应用都需要锁模脉冲的选掸。因为从锁模激光器输出高重复频率的     

双波长脉冲激光高精度测距

本文试从实验的观点评论双波长脉冲激光在提高测距精度方面所起的作用,以及能否检测这样的系统。对N次测量按顺序平均,就可把距离平均误差降为原来的N~(-1/2)。产生误差的主要原因在于脉冲鉴别中阈值交差,尤其是在幅值起伏的情况下更是如此。本文分析了产生这种测量误差的原因。用精度为20微微秒的定时器、脉冲传输方式脉冲红宝石激光(0.6943微米)和它的二次谐波(0.3472微米),对距离5公里和13公里的目标进行测量。测量表明,在距离超过几公里的情况下,双波长脉冲激光测距仪精度可达百万分之一;距离更远(>50公里)时,在能见度良好的情况下,这种高功率脉冲激光测距仪是唯一能获得这种精度的系统。     

恒比定时触发器

恒比定时触发器(定比触发器)是激光人卫测距系统中的一个关键部件。它将输入的激光主、回波信号按一定的比例产生一个输出脉冲,其前沿出现的时刻不随输入信号幅度而变化,用它们来作为计数器的开门和关门信号能大大减小测距误差,经鉴定对于用腔倒空器件的人卫测距系统,对地面靶板测距,当接收面积改变128倍时,所得均方差优于±10cm,最小均方差达±4.5cm。定比触发器在核物理及粒子物理实验中也得到广泛运用。本线路经测定对于上升时间≤     

低信噪比下机载平台多脉冲激光测距机目标回波降噪算法

针对远距离飞机目标,机载多脉冲激光测距机通常采用数字化处理体制,影响其测距精度的因素包括发射激光脉冲宽度的距离分辨率、大气传播及目标反射特性造成的波形展宽、回波信号接收处理通道的非线性相频特性等。数字化采样率、回波信号降噪、目标峰值点位置估计等数字化处理过程引起较大的目标距离定位误差。提出了基于经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）和重构的回波降噪方法,首先对脉冲激光目标回波波形进行建模,然后分析了现有数字化回波降噪算法的性能及其对定位精度的影响。实验结果表明,所提方法可以准确提取目标峰值点位置,改善激光测距机的目标定位精度。     

NRI-200型YAG激光测距仪

国际激光公司制造的这种激光系统既可用于测距,也可用于照明方面,它可以单个脉冲工作,也可以重复脉冲工作,重复频率为1.5;10或30赫。用作测距时,测距范围由300米至30公里,分辨能力为9米。可以十进距离指示,也可输出电压信号进行摸拟加工。进行测距工作时,束散小于1.0毫     

大气中激光测距的几个问题

本文讨论激光测距的大气的修正问题。在测距精度要求达10~(-4)～10~(-5)以上时必须进行折射率修正,目标距离大于10～20公里时还须作曲率修正。在温度梯度较小,湍流不强的时间里和离地面尽量高的地方进行测量可以大大减少大气状态变化和湍流的影响。     

星载激光测高仪大气传输延迟对测距精度的影响

地球表层的大气折射可对激光测高仪的激光脉冲传输造成延迟,该延迟对激光飞行时间的测量精度以及地球表面三维轮廓的监测造成显著影响.因此,激光测高仪测距精度需要通过大气传播误差函数进行修正.着重讨论了激光脉冲基于天顶延迟的计算方法和相关映射函数模型的选择,并采用NMF连分式映射函数分别对干项和湿项进行计算.结果表明,在1.0...     

脉冲激光测距机距离计数器的分析

近距脉冲激光测距由于可不需合作目标,在军事及民用上有广泛的应用。提高测距精度是进一步发展激光测距的重要课题之一。在初步实践的基础上,本文对脉冲激光测距机的精度进行了一定的讨论,指出了闸门精度对测距误差可能产生的影响。并对300兆赫高速距离计数器的某些关键电路进行了一定的分析。