基于全相位譜分析鑒相的高精度脈沖相位式激光測距系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著當前工程領(lǐng)域中對大型設(shè)備運動位姿的測量指標要求越來越高，高精度的位置與距離測量需求也越來越受到關(guān)注。當前主流的測距技術(shù)及儀器在應(yīng)用到實際工程項目中時往往受到各種限制(如量程、精度等)，不能夠滿足大型設(shè)備的測距要求。國外激光全站儀儀器，測距精度已經(jīng)達到0.6mm±1pp m，但對于大型設(shè)備要求高量程高精度的特殊場合，現(xiàn)有測距儀器尚有不足。
　　本文主要在理論研究和仿真實踐的基礎(chǔ)上，提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)量程300 m以上，精度0.3

2、mm以內(nèi)且采樣率較高的新型激光測距方案。該系統(tǒng)采用脈沖相位法相結(jié)合的激光測距方案進行仿真分析和仿真結(jié)果對比，并對該方案實現(xiàn)系統(tǒng)的可行性進行分析。為發(fā)展大量程高精度的測距方法及滿足距離測量中的新要求提供理論和技術(shù)參考。論文完成的主要工作有：
　　1、介紹當前激光測距的現(xiàn)狀，對目前典型的激光測距方法的原理進行介紹，對比分析各自的優(yōu)缺點，結(jié)合脈沖法與相位法在測距系統(tǒng)中的優(yōu)點，設(shè)計基于脈沖相位法相結(jié)合的激光測距新方案。
　　2、對脈

3、沖相位法激光測距實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)進行分析，主要針對性能指標銜接技術(shù)、脈沖法粗測方案和相位法細測方案三個方面進行關(guān)鍵技術(shù)研究。結(jié)合粗側(cè)和細測兩部分的實現(xiàn)完成系統(tǒng)整體方案設(shè)計。
　　3、根據(jù)整體系統(tǒng)方案中的信號流走向，分析可能影響精度的誤差來源，給出空氣折射率的補償方案和非同步采樣的改進思路。
　　4、由于脈沖相位法相結(jié)合的激光測距系統(tǒng)中決定測距精度的關(guān)鍵因素是鑒相誤差，使用MATLAB其鑒相性能進行仿真證明。使用Simulink