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基于振动抑制高精度宽带激光扫频干涉测量方法

刘国栋 许新科 刘炳国 陈凤东 胡涛 路程 甘雨

基于振动抑制高精度宽带激光扫频干涉测量方法

刘国栋, 许新科, 刘炳国, 陈凤东, 胡涛, 路程, 甘雨
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-10
  • 修回日期:  2016-05-17
  • 刊出日期:  2016-10-20

基于振动抑制高精度宽带激光扫频干涉测量方法

  • 1. 哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院, 哈尔滨 150001
  • 通信作者: 甘雨, ganyu@hit.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51275120,61275096)资助的课题.

摘要: 本文研究了基于振动抑制的高精度宽带激光扫频干涉测量方法.在激光扫频干涉测量中振动引起目标位移,导致在测量信号拍频中叠加了多普勒频移,该频移量通常远大于目标实际位移产生的频率变化,直接计算目标距离将造成测距精度下降.为解决该问题,本文首先建立了振动对宽带激光扫频干涉测距系统的影响模型,分析了振动对测距的影响机理,通过对测量系统的色散失配效应进行补偿降低了色散影响,然后对测量信号进行交叠分时Chirp Z变换计算不同时刻目标距离,进一步结合卡尔曼滤波方法对目标距离信息进行状态估计,使测量的标准差由185.4 μupm降低到9.0 μupm,有效降低了环境振动对测量结果的影响,提高了测量精度.该方法在不需要改变激光扫频干涉绝对距离测量装置的条件下,为进一步提高振动环境中的测距精度提供了解决方法,降低了装置复杂度和成本.

English Abstract

参考文献 (17)

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