基于恒光程光電自準直系統(tǒng)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的四象限光電自準直測量系統(tǒng)，其實質(zhì)是通過檢測聚焦點光斑光強重心的位置而實現(xiàn)角度測量的。然而實驗發(fā)現(xiàn)，當測量具有空間直線運動的目標偏轉(zhuǎn)角時，由于激光發(fā)散角、光斑衍射環(huán)、光斑本身均勻性以及目標反射鏡局部毛刺等因素的影響，導致光斑光強重心發(fā)生改變，從而增加了測量誤差。因此，在滿足高精度的測量要求下，這種傳統(tǒng)的平面鏡反射結(jié)構(gòu)方案僅僅適合被測目標在固定位置的角度變化，不適合有空間直線位移而導致光程變化的運動目標。為此，本文研究并設(shè)計了基于恒光

2、程理論的光電自準直系統(tǒng)，利用兩個直角棱鏡組成一個能探測角度變化的結(jié)構(gòu)，而激光器和四象限的位置固定，保證系統(tǒng)光程的恒定，降低了測量誤差，并且針對此系統(tǒng)進行了如下內(nèi)容的研究：
　　 首先，分析比較了傳統(tǒng)的微小角度測量方法，而且對激光器的各種特性進行了研究，在此基礎(chǔ)上提出了恒光程理論，并對基于恒光程理論而設(shè)計的光路結(jié)構(gòu)進行了數(shù)學推導。
　　 其次，對系統(tǒng)光學器件進行了選取和分析。通過仿真實驗，研究了光學器件對系統(tǒng)測量結(jié)果的影響

3、。
　　 第三，通過對激光器加載特性的研究，設(shè)計了恒光強自動控制系統(tǒng),確保和光強信號保持恒定；此外還進行了信號的接收與處理的電路設(shè)計，通過試驗調(diào)試，選取合適的電子器件和處理電路，提高了信噪比。
　　 最后，對系統(tǒng)進行了誤差分析，并進行了相關(guān)實驗，此光電自準直系統(tǒng)的測量范圍大于±100 "，測量精度0.1 "，達到了預期的測量目的。
　　 本文中設(shè)計的基于恒光程的光電自準直系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，易于裝卸，在保證高精度測