纳卫星激光反射器光机设计及激光测距分析

针对我国首个大气密度探测纳卫星高精度测轨应用需求,设计了重量约112g、有效反射面积大于1cm2、外形尺寸为Φ96mm×20mm的轻型八棱台结构被动型激光反射器,作为无功耗载荷应用于纳卫星激光精密测轨,解决了纳卫星高精度独立测轨和外部轨道精确标定问题。利用地面激光测距台站开展卫星跟踪和精密测量,提供亚厘米级精度的激光测量数据。根据激光雷达测距方程及地面测距系统参数,分析了纳卫星激光回波信号强度,以及激光观测数据精度。测量结果表明,纳卫星激光反射器设计结果与实测数据相符,测距数据精度达8~9mm,可以满足纳卫星高精度激光测距要求,并支持卫星精密定轨及大气密度探测科学任务。     

激光多周期测距脉冲飞行时间的测量

阐述了脉冲激光测距的工作原理,分析了脉冲激光测距存在的问题,在此基础上介绍了激光多周期测距方法,以及该方法的基本工作原理.设计了基于CPLD的脉冲激光测距飞行时间测量系统.CPLD的使用提高了激光测距的精度.该系统结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能手持式脉冲激光测距仪.     

系统指向误差对激光测距能力的影响

本文讨论了系统指向误差、发射束宽及激光测距机测距能力之间的相互关系。一般说来,由于系统的指向误差具有统计性质,因此,测距成功概率可通过这些关系来确定。本文对一种激光测距系统进行了详细分析,该激光测距系统在常平架上安装了镜子用作光学中继器。     

一种脉冲激光测距机回波放大电路的设计

针对脉冲激光测距机宽范围测距设计了一种具有时控增益的激光回波放大电路.该电路采用时控增益技术,解决了近距离测距虚警问题,兼顾了近距离测距和远距离测距,从而扩大了测距机测距范围和性能.     

单站发射多站接收的空间目标激光测距技术

激光测距作为空间目标测定轨精度最高的技术,对非合作目标的测量精度比微波雷达、光电探测等技术高1～2个数量级,非常有利于非合作目标的精密定位、轨道复核及精确编目,保障在轨空间飞行器的安全。激光在非合作目标表面会发生漫反射,返回光斑弥散、回波微弱,采用大口径望远镜接收系统是必要的。鉴于大口径望远镜研制难度大,提出基于单站发射多站接收的空间目标激光测距新方法,即采用多接收望远镜增加接收面积,实现目标测量能力提升。通过分析单站发射多站接收的激光测距技术特点,基于双望远镜系统开展空间合作目标测量实验,验证了多望远镜接收激光信号的可行性,为该测距技术发展奠定了实验基础。     

飞秒激光频率梳绝对测距技术综述

卫星编队飞行、地球观测、深空探测成像以及高端制造技术的快速发展,对绝对距离测量提出了更高的要求,大距离、超高准确度和快速绝对测距已成为重要的技术支撑,传统的激光测距方法已难以满足此类应用需求。飞秒激光频率梳技术的问世给高性能绝对距离测量带来了革命性的突破。本文主要分析和综述了飞秒激光频率梳测距技术的最新研究进展。     

基于LabVIEW的相位式激光测距系统的软件设计与实现

针对传统应用CPLD,FPGA或ARM等嵌入式处理器的相位式激光测距系统,本文运用美国NI公司推出的"图形化"程序开发环境(LabVIEW),设计实现了基于LabVIEW的相位式激光测距系统的软件程序,用于对被测目标距离测量时的程序控制和数据处理。文章简述了相位式测距的基本原理及LabVIEW功能与实现,就相位式激光测距系统的程序控制和数据处理部分做了详细阐述,并给出了LabVIEW数据处理部分的相关测量仿真实验结果,为应用LabVIEW完成相位式激光测距的数据处理提供了一个可行的方案和参考。     

白天激光漫反射测距中微弱信号检测的单开门多触发方法

白天激光漫反射测距因存在强背景噪声,导致微弱回波信号的检测十分困难,严重限制了激光漫反射测距的广泛应用。因此,提出了采用单开门多触发方法解决白天激光漫反射测距的微弱信号检测难题。首先,介绍了一种GM-APD (Geiger-ModeAvalanchePhotoDiode,盖革模式雪崩光电二极管)多触发概率分布函数的快速求解方法。接着,取激光漫反射测距系统典型参数,理论分析了多触发情况下的回波信号检测概率,分析结果表明单开门多触发方法可提高激光漫反射测距在白天情况下的回波信号检测概率。同时,通过对触发次数限制的优选,可以增加有效检测比,减少白天观测条件下回波信号的提取代价。最终,通过系统仿真验证了理论分析结果的正确性。因此,单开门多触发方法是解决白天激光漫反射测距微弱信号检测的可行途径之一。     

靶场激光测距系统设计研究

激光用于靶场测量具有测量精度高和单站独立定位等优点。由于在飞行目标上安装激光合作目标,激光跟踪测量始终是合作目标部位,这就避免了由于跟踪飞行体部位差异而引起的测量误差。因为是光学测量,光波长比无线电的厘米波还要短四个量级,因而对激光测距的大气折光修正和仰角折光修正要比无线电波的精确得多。我国首先在战略武器飞行体上加装角反射器激光合作目标,用激光测量其初始段或再入段飞行轨迹。我们从七十年代初就开始研究靶场激光测量,不仅在各种电影经纬仪上成功地加装了激光测距系统,在连续波微波雷达上也加装成功。对导弹目标的激光测距,在初始段     

提高深空异步激光测距精度方法研究

异步激光测距的作用距离远,有望实现对地球同步轨道以及深空航天器的精确测量。在对相关文献深入研究的基础上,全面分析了异步激光测距基本原理,对其钟差和测距公式进行了重新推导,提出了一种适用于深空异步激光测距的精确公式,并给出了迭代求解方法。通过理论仿真分析,在脉冲时间测量误差5ns时,对匀速飞行目标,该方法距离测量精度可达到5～6m,比其他方法高出2～3个数量级。     

基于星间激光测距的三星时差定位系统标校方法

利用精确的星间激光测距信息,提出了基于星间测距的三星时差定位系统标校方法。该方法消除了副星相对位置系统误差对定位精度的影响,同时提出了副星相对位置系统误差的解析解法,建立了模型误差和对副星相对位置系统误差进行估算的误差的定量关系,并证实了基于星间激光测距的标校方法可以在较大范围内提高定位精度。     

光电跟踪测量工程的发展

一、前言二十余年来,我国靶场光电跟踪测量设备——以光电经纬仪为主要代表,已经发展到第四代。今天的光电经纬仪,除了具备摄影这一基本测量记录手段外,通常还具有电视跟踪测量、红外跟踪测量、激光跟踪测量及激光测距等技术。测角、测距精度,自动跟踪性能及仪器自动化程度日趋提高完善,并广泛采用微机来提高整机及各分系统的性能,与国外近年来发展的同类产品相比,性能相差无几。与此同时,由于抗电子干扰的需要,我国也开始发展光电火控系统,光电制导系统。尽     

某型整体组件激光测距机有值班状态无主状态故障分析

某型整体组件激光测距机有值班状态和主状态,这两种状态对应不同的激光辐射频率。本文对该型整体组件一起激光测距机有值班状态无主状态故障进行了分析、定位和排除。     

激光侦察装备的发展现状

激光侦察装备包括激光测距机，激光雷达、等。近３０年来，激光侦察装备的发展令人属目，本文综述了其发展现状。     

频率调制半导体激光绝对干涉测距研究现状

介绍了近年来研制的频率调制半导体激光绝对干涉测距系统，对其优缺点进行了分析，并指出该技术今后发展需要解决的几个问题．     

光电探测激光测距机故障分析

针对某型飞机光电探测设备激光测距机辐射能量不满足要求的故障进行分析研究,查找故障原因,对由激光溅射引起的激光辐射器激光棒端面污染导致激光能量下降问题进行了排除,提出了改进措施建议,对提高光电探测设备工作的可靠性有重要意义。     

脉冲超宽带通信与测距技术初步研究

相对于连续波窄带技术,脉冲超宽带技术在短距离通信及高精度测距方面具有一定优势.为了向未来航天应用提供新的技术支持,对脉冲超宽带通信及测距技术进行了初步研究.描述了系统的收发单元及天线单元,同时给出了各单元的测试结果.脉冲超宽带通信、测距实验表明,系统成功实现了短距离高速通信和高精度测距.在10 m范围内通信码速率为100 Mbit/s,定位精度为厘米量级.     

数字化钻铆的曲面法向测量方法

在飞机壁板等复杂曲面的数字化钻铆过程中,为保证沿曲面微元的法向钻铆采用非接触式测量方法,利用多点激光测距的测量结果,计算被测部位的法向,调整安装在工业机器人或其他移动设备上的末端执行器的姿态,使钻铆装置沿被测部位的法向进给.采用平面拟合方法,确定基准平面方程.利用多个测距装置测量的到基准平面的距离,标定测距装置的安装位...     

激光测距经纬仪跟踪运载火箭的部位修正

一、问题的提出一般说,激光测距电影经纬仪可以单站测得目标的位置。但是由于激光波束的跟踪部位是箭体外面的合作目标,而角度跟踪部位是火焰前端(或称箭尾),跟踪大型运载火箭时,两个跟踪部位的最大间距可达几十米。所以在数据处理中,必须将测距和测角的跟踪部位修正到同一点,否则将会影响测量精度。本文提出了三种部位修正方法:①将距离测量量修正到火焰前端;②将角度测量量修正到合作目标处;③最小二乘联合求解斜距的部位修正量。其中第一种方法已付诸实用。     

三维激光成像系统构像点定位误差分析方法

三维激光成像系统是一种包含激光扫描仪、惯性导航系统（SINS）、全球定位系统（GPS）等多种先进技术的复杂系统。影响三维激光成像系统构像点定位精度的因素有扫描仪测距误差、扫描角误差、姿态测量误差、GPS定位误差、系统集成误差。在三维激光成像系统设计开始时需要确定各分系统的技术指标,这需要确定上述各误差项对构像点定位精度的影响大小。为了确定上述各误差大小与构像点定位误差之间的量化关系,研究了一种三维激光成像系统误差分析方法,推导了系统误差方程。通过试验验证,该方法能够准确确定各误差项对构像点定位误差的影响,为系统设计时对各分系统提出合理技术指标提供理论支持。