【摘要】：隨著科技生活日益發(fā)展,人們對距離的測量精度要求也越來越高。精度、實(shí)時(shí)性、測程是衡量一個(gè)測距系統(tǒng)性能的重要指標(biāo),也指引了測距儀的發(fā)展方向。由于激光的諸多優(yōu)點(diǎn),例如單色性好、亮度高以及具有很好的相干性,激光測距儀應(yīng)運(yùn)而生。無論是民用領(lǐng)域的建筑物測量,還是航空航天測量等軍用領(lǐng)域,激光測距儀都發(fā)揮著重要的作用。根據(jù)測量方法的不同,激光測距儀分為脈沖式、相位式以及干涉式。其中相位式激光測距兼具高精度和高測程的優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用最廣。相位法激光測距系統(tǒng)內(nèi)鑒相器的性能是影響測距精度的一個(gè)主要因素,因此需要設(shè)法提高測距系統(tǒng)鑒相精度。本文在前人研究的基礎(chǔ)之上,引入積累檢測這一微弱信號(hào)檢測方法。結(jié)果表明,系統(tǒng)在對信號(hào)積累檢測之后的鑒相精度優(yōu)于萬分之一;另外,大氣環(huán)境中的折射率變化也是影響測距精度的一個(gè)因素。針對這一問題,本文提出一個(gè)新的折射率補(bǔ)償辦法,可有效的對整條測量路徑上的平均折射率進(jìn)行計(jì)算。研究表明,該補(bǔ)償方法可獲得理想的結(jié)果,折射率的補(bǔ)償精度取決于鑒相精度。本文主要研究內(nèi)容包括以下幾方面:第一,介紹了激光測距儀與折射率計(jì)算的發(fā)展歷史和應(yīng)用背景,并對幾種常見的測距方法和折射率計(jì)算方法進(jìn)行簡要分析。第二,對本文的理論基礎(chǔ)——相位法測距原理進(jìn)行詳細(xì)說明,討論了測尺的具體選擇方法。第三,介紹了幾種常用的鑒相方法,經(jīng)過比較,選擇使用數(shù)字鑒相器進(jìn)行鑒相,并對微弱信號(hào)檢測方法——相關(guān)檢測的原理進(jìn)行理論推導(dǎo)。第四,介紹了過零法鑒相的原理,以過零法鑒相為基礎(chǔ),引入折射率補(bǔ)償方法和積累檢測,分別對這兩種方法進(jìn)行詳細(xì)的理論推導(dǎo)。最后,針對引入的方法設(shè)計(jì)合適的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真計(jì)算,通過對數(shù)據(jù)結(jié)果的分析,證明了本文所提方法的合理性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN249
【圖文】：

手持型激光測距儀

FAST反射面上的測量靶標(biāo)

脈沖法測距原理圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2755661