【摘要】：隨著城市化智能交通的全面實行,激光測距技術(shù)作為實現(xiàn)其監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術(shù)之一,引起了全世界的關(guān)注。相較于相位式激光測距,脈沖式激光測距憑借其快速測量、無需合作目標的優(yōu)勢迅速成為交通領(lǐng)域的研究熱點。本文以智能交通行業(yè)為應(yīng)用背景,對近程激光測距儀進行詳細的研究和設(shè)計。在理論研究方面,通過建立激光作用距離方程確定了系統(tǒng)回波探測的各項影響因子,基于此,深入探討了環(huán)境中沙塵散射及背景光引起的噪聲,結(jié)合器件內(nèi)部噪聲,確定了探測系統(tǒng)的輸出信噪比。在技術(shù)實現(xiàn)方面,本文首先針對傳統(tǒng)脈沖式激光測距儀存在的缺陷進行了分析,提出了一種改進型的技術(shù)方案。隨后,對激光驅(qū)動電路的原理進行研究,設(shè)計了基于SPL LL90-3的激光發(fā)射系統(tǒng),說明了改進后發(fā)射時刻提取電路的實現(xiàn)方法。接收系統(tǒng)選用了AD500-9作為光電探測器,輔以帶溫度補償?shù)钠酶邏弘娐?探測器輸出信號經(jīng)低噪聲放大器OPA657兩級放大后,進入恒定比值時刻鑒別器提取激光結(jié)束時刻。計時系統(tǒng)采用微控制器STM32F103RCT6及高精度計時芯片TDC-GP21,通過軟硬件結(jié)合實現(xiàn)了激光飛行時間間隔測量的功能。其中為了滿足系統(tǒng)測量的動態(tài)范圍,研究并制作了發(fā)射和接收光學(xué)系統(tǒng),同時詳細論述了光路共軸問題及其解決方法。最后,通過制作原理樣機驗證系統(tǒng)方案的可行性。實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)具有良好的線性度和穩(wěn)定性,為交通監(jiān)控行業(yè)激光測距技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖１．１激光測速儀工作原理示意圖逡逑儀在使用過程中，有以下特點：逡逑度相對高，＜ｌｋｍ／ｈ。逡逑速儀在測量運動中的車輛時需保證系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，所以一般交車上，停車靜止使用［１４Ｌ逡逑持激光測速儀需手動瞄準被測移動目標，尤其是高速行駛的車輛，決此類問題，國際上己經(jīng)完成了連續(xù)自動測速的功能。逡逑車道測速，雷達測速往往無法明確判斷超速車輛，而激光測速儀的管部門進行取證。逡逑車防撞系統(tǒng)逡逑防撞系統(tǒng)可分為：被動式防撞系統(tǒng)以及主動式防撞系統(tǒng)。被動式防故發(fā)時，能最大限度地保障車內(nèi)人員的傷亡程度，主要包括預(yù)警式門防撞鋼梁及車身前后吸能區(qū)等，但這種防撞措施無法避免交通事防撞系統(tǒng)，其主要特點是在事故發(fā)生前，車內(nèi)智能系統(tǒng)能主動識別動相應(yīng)的保護措施，徹底避免了人身財產(chǎn)安全受到傷害Ｗ。汽車安

車輪廓與車流量監(jiān)控系統(tǒng)主要用于反映道路交通實時通行情況，獲取道路車輛信息逡逑等值能為交通信號、交通信息發(fā)布以及交通誘導(dǎo)等交通管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。車輪廓逡逑與車流量監(jiān)控系統(tǒng)的實質(zhì)是以激光測距為基礎(chǔ)，其原理示意圖如圖１．３所示。逡逑□逡逑□邐｜邋Ｄ逡逑＾邋Ａ＜！ｔ—逡逑圖１．３車輪廓與車流量監(jiān)控系統(tǒng)示意圖逡逑如圖所示的激光測距傳感器運用激光三角測量法，將傳感器懸掛于龍門架上，在掃逡逑描平面內(nèi)形成掃描曲線。當來車行駛過掃描平面后，激光測距傳感器通過距離信息測得逡逑一系列掃描曲線，ＭＣＵ控制單元處理這些數(shù)據(jù)，對車輛進行技術(shù)、測速、車型分類，然逡逑后分析計算占道信息、單位時間內(nèi)車流量、車流平均速度等，再周期性的將道路信息傳逡逑送至監(jiān)控終端，，監(jiān)控終端提取并處理信息后呈現(xiàn)給智能交通系統(tǒng)（ＩＴＳ），為交通調(diào)度和交逡逑通事件告警提供決策服務(wù)。逡逑上述分析可得，這一類監(jiān)控系統(tǒng)都是以激光測距技術(shù)為基礎(chǔ)，目前各國在激光測距逡逑技術(shù)上的研究己經(jīng)進入了一個新時期，但由于綜合國力和科技水平的高低，激光測距儀逡逑的研究進程和應(yīng)用水平都存在較大的差異。逡逑１．２．２基于激光測距交通監(jiān)控系統(tǒng)的研宄現(xiàn)狀逡逑基于智能交通系統(tǒng)概念的提出
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN249

【參考文獻】

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本文編號：2663194