【摘要】：雙飛秒激光絕對距離測量系統(tǒng)具有測量精度高、更新速率快的優(yōu)點,然而測量過程中的高斯白噪聲會造成測距精度的降低。提出了一種基于卡爾曼濾波技術的提高雙飛秒激光絕對距離測量精度的方法,即通過建立卡爾曼濾波狀態(tài)空間模型得到測量結(jié)果的最優(yōu)狀態(tài)估計,大幅度降低隨機過程引入的測量精度損失,同時可以得到速度信息估計值。實驗結(jié)果表明,目標靜止時卡爾曼濾波技術可將測量標準差降低近一個數(shù)量級;目標勻速運動時,穩(wěn)定狀態(tài)下三維狀態(tài)空間模型估計的速度標準差約4μm/s。
[Abstract]:Double femtosecond laser absolute distance measurement system has the advantages of high measurement accuracy and fast updating rate. However, the white noise of Gao Si in the measurement process will reduce the ranging accuracy. A method based on Kalman filter is proposed to improve the measurement accuracy of double femtosecond laser absolute distance. The state space model of Kalman filter is established to obtain the optimal state estimation of the measurement results. The loss of measurement accuracy induced by stochastic process is greatly reduced, and the velocity information estimation can be obtained at the same time. The experimental results show that the Kalman filter can reduce the measurement standard deviation by nearly one order of magnitude, and the velocity standard deviation estimated by the three-dimensional state space model under steady state is about 4 渭 m / s when the target is in uniform motion.
【作者單位】： 天津大學精密儀器與光電子工程學院超快激光研究室光電信息技術科學教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金(61675150,61535009) 長江學者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃(IRT13033)
【分類號】：TN24;TN713

【參考文獻】

相關期刊論文 前5條

1 王丹;趙鑫;鄒永剛;馬曉輝;李洋;王衛(wèi)鵬;;基于激光測距系統(tǒng)的濾波算法研究[J];激光與光電子學進展;2016年10期

2 梁飛;宋有建;師浩森;許立明;賈威;胡明列;王清月;;雙飛秒激光測距系統(tǒng)的測量精度分析[J];光電子·激光;2015年08期

3 武騰飛;梁志國;嚴家驊;;飛秒激光測距中空氣色散補償理論研究[J];中國激光;2012年12期

4 秦鵬;宋有建;胡明列;柴路;王清月;;基于飛秒脈沖飛行時間的任意長絕對距離測量[J];中國激光;2012年08期

5 吳學健;李巖;尉昊峗;張繼濤;;飛秒光學頻率梳在精密測量中的應用[J];激光與光電子學進展;2012年03期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 韓繼博;武騰飛;趙春播;邢帥;張磊;夏傳青;李姝熠;王少峰;;脈寬對超快激光平衡光學互相關測距影響的研究[J];光學技術;2017年04期

2 于佳禾;師浩森;宋有建;曹輝;胡明列;王清月;;用于雙飛秒激光高精度絕對測距的卡爾曼濾波算法研究[J];中國激光;2017年06期

3 孫俊靈;孫光民;馬鵬閣;董濤;羊毅;;基于對稱小波降噪及非對稱高斯擬合的激光目標定位[J];中國激光;2017年06期

4 肖洋;于晉龍;王菊;王文睿;王子雄;吳炳陽;趙博雅;;干涉解調(diào)鑒相測距法[J];光電子·激光;2016年12期

5 夏傳青;武騰飛;趙春播;韓繼博;李姝熠;邢帥;張磊;;光纖飛秒光學頻率梳載波包絡偏移頻率鎖定的實驗研究[J];激光與光電子學進展;2016年12期

6 李珂;李醒飛;楊帆;;IMM-UKF算法在兩坐標雷達-光電融合跟蹤系統(tǒng)中的改進與應用[J];激光與光電子學進展;2016年12期

7 王盟盟;董瑞芳;項曉;劉濤;張首剛;;基于外差檢測原理的絕對測距性能理論研究[J];儀器儀表學報;2016年08期

8 田昊晨;宋有建;馬春陽;胡明列;王清月;;兩臺獨立飛秒激光器的脈沖序列與載波包絡相位同步[J];中國激光;2016年08期

9 徐演順;;虛擬儀器技術在激光精密測量中的應用分析[J];科技創(chuàng)新與應用;2016年14期

10 章雙佑;張宇;楊晚鵬;趙建業(yè);;拉姆塞光梳光譜學[J];激光與光電子學進展;2015年11期

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 寇添;王海晏;王芳;吳學銘;王領;徐強;;基于機載激光雷達成像的動目標軌跡檢測模型[J];激光與光電子學進展;2015年10期

2 康民強;鄧穎;王方;李富全;張永亮;王少奇;朱啟華;;皮秒脈沖激光遠程測距應用探討及系統(tǒng)初步設計[J];激光與光電子學進展;2015年10期

3 郜向陽;李玉棟;孫騫;田建國;;飛秒激光直寫磁光玻璃波導研究[J];光電子·激光;2015年05期

4 陳娟;;離散采樣偏差造成的信噪比損失分析與改善[J];電訊技術;2015年02期

5 王亞民;張婧雯;;一種逆傅里葉激光測量系統(tǒng)的研究[J];激光與光電子學進展;2015年02期

6 洪丹楓;苗俊;蘇健;吳鑫;潘振寬;;一種變步長凸組合LMS自適應濾波算法改進及分析[J];電子學報;2014年11期

7 王瑋;顧國華;何偉基;陳錢;;基于MeanShift算法的光子多普勒測速信號提取方法研究[J];中國激光;2014年11期

8 何巍;祝連慶;婁小平;董明利;張蔭民;駱飛;陳曉懷;;基于自反饋光注入結(jié)構(gòu)的雙波長可調(diào)諧摻Er~(3+)光纖激光器[J];光電子.激光;2014年06期

9 邢書劍;張福民;曹士英;王高文;曲興華;;飛秒光頻梳的任意長絕對測距[J];物理學報;2013年17期

10 王國超;顏樹華;楊俊;林存寶;楊東興;鄒鵬飛;;一種雙光梳多外差大尺寸高精度絕對測距新方法的理論分析[J];物理學報;2013年07期

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 ;我國高效率太瓦級飛秒激光裝置建成[J];光機電信息;2000年11期

2 王雷劍;張海峰;張驥;徐永生;;飛秒激光系統(tǒng)的運行和改進[J];中國原子能科學研究院年報;2005年00期

3 王亞偉;劉瑩;卜敏;王立峰;;飛秒激光與生物組織作用原理及其應用[J];激光與紅外;2008年01期

4 云中客;;利用飛秒激光粉碎病毒[J];物理;2008年04期

5 狄建科;周明;楊海峰;戴娟;;飛秒激光與生物細胞作用機理及應用[J];激光生物學報;2008年02期

6 何芝君;;飛秒激光在半透明物質(zhì)中的微爆破及應用[J];文山師范高等專科學校學報;2008年03期

7 楊海峰;周明;狄建科;趙恩蘭;蔡蘭;;飛秒激光活細胞微手術研究[J];光電子.激光;2009年04期

8 ;飛秒激光術=安全“新視界”?[J];發(fā)明與創(chuàng)新(綜合版);2009年09期

9 王麗;邱建榮;;飛秒激光在生物學領域的應用[J];激光與光電子學進展;2010年01期

10 席煒;;更快、更高、更強——飛秒激光[J];現(xiàn)代物理知識;2010年02期

相關會議論文 前10條

1 魏志義;王兆華;田金榮;令維軍;賈玉磊;張軍;韓海年;王鵬;孫敬華;鄭加安;張杰;聶玉昕;;飛秒激光功能擴展及精確控制[A];第六屆全國光學前沿問題研討會論文摘要集[C];2003年

2 曾紹群;;飛秒激光的聲光掃描與神經(jīng)活動觀測[A];2006年全國強場激光物理會議論文集[C];2006年

3 徐楠;吳成印;吳志峰;梁青青;楊宏;龔旗煌;;分子的飛秒激光取向操縱[A];2006年全國強場激光物理會議論文集[C];2006年

4 蔣紅兵;鐘鳳嬌;龔旗煌;;分子取向?qū)︼w秒激光傳輸?shù)挠绊慬A];第八屆全國光學前沿問題討論會論文集[C];2009年

5 魯欣;張U，

本文編號：2306274