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基于重采样技术的调频连续波激光绝对测距高精度及快速测量方法研究

孟祥松 张福民 曲兴华

基于重采样技术的调频连续波激光绝对测距高精度及快速测量方法研究

孟祥松, 张福民, 曲兴华
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  • 调频连续波激光测距方法可以实现高精度的大尺寸绝对距离测量, 且测量过程无需合作目标, 在大空间坐标精密测量领域有很高的研究价值. 而如何提高测量分辨率和实用化一直是近年来调频连续波激光绝对测距研究的热点. 本文研究了调频连续波激光测距的原理, 基于双光路调频连续波激光测距系统, 提出了通过信号拼接提高测量分辨率的信号处理优化方案, 该方案可以提高测距分辨率, 且可以降低对激光器的性能要求; 提出了可实现高速测量的简易测量方法. 设计加工了双光路光纤调频连续波激光测距系统, 利用该系统进行了测距分辨率及测距误差标定实验, 实验结果表明: 优化方案可以有效地提高测量分辨率和测量效率, 在26 m测量范围内, 测距分辨率达到了50 m, 测距误差不超过100 m; 快速测量方案有较高实用价值.
      通信作者: 张福民, zhangfumin@tju.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51327006, 51275350)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准编号: 20120032130002)资助的课题.
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    Liu Z X, Zhu J G, Yang L H, Liu H Q, Wu J, Xue B 2013 Meas. Sci. Technol. 24 105004

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-06
  • 修回日期:  2015-08-11
  • 刊出日期:  2015-12-05

基于重采样技术的调频连续波激光绝对测距高精度及快速测量方法研究

  • 1. 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
  • 通信作者: 张福民, zhangfumin@tju.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51327006, 51275350)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准编号: 20120032130002)资助的课题.

摘要: 调频连续波激光测距方法可以实现高精度的大尺寸绝对距离测量, 且测量过程无需合作目标, 在大空间坐标精密测量领域有很高的研究价值. 而如何提高测量分辨率和实用化一直是近年来调频连续波激光绝对测距研究的热点. 本文研究了调频连续波激光测距的原理, 基于双光路调频连续波激光测距系统, 提出了通过信号拼接提高测量分辨率的信号处理优化方案, 该方案可以提高测距分辨率, 且可以降低对激光器的性能要求; 提出了可实现高速测量的简易测量方法. 设计加工了双光路光纤调频连续波激光测距系统, 利用该系统进行了测距分辨率及测距误差标定实验, 实验结果表明: 优化方案可以有效地提高测量分辨率和测量效率, 在26 m测量范围内, 测距分辨率达到了50 m, 测距误差不超过100 m; 快速测量方案有较高实用价值.

English Abstract

参考文献 (14)

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