發(fā)布時(shí)間：2021-06-16 23:40

　　針對空中目標(biāo)位姿測量的需求,在實(shí)驗(yàn)室已有工作基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化,設(shè)計(jì)了一種基于二維線掃描的光電測量光學(xué)系統(tǒng),包括激光發(fā)射模組和接收模組。激光發(fā)射模組建立了一個(gè)二維線激光掃描光場,空中目標(biāo)通過攜帶接收模組獲取掃描信號即可解算自身相對發(fā)射模組的位姿信息。根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析并加以優(yōu)化,最終確定了兩代發(fā)射模組和接收模組的設(shè)計(jì)方案,具體工作如下:1.根據(jù)課題設(shè)計(jì)要求提出解決方案,完成激光發(fā)射模組設(shè)計(jì)與仿真。激光發(fā)射模組由兩路結(jié)構(gòu)相同、正交放置的單軸掃描子系統(tǒng)構(gòu)成。仿真結(jié)果顯示,發(fā)射模組構(gòu)建了穩(wěn)定的±20°/±30°的方形掃描光場,適用于空中目標(biāo)位姿測量系統(tǒng);準(zhǔn)直發(fā)散角達(dá)到衍射極限0.02°,線激光的均勻性高于90%、能量利用率大于85%、TV畸變小于0.5%。2.建立變焦投影模組配合激光發(fā)射模組進(jìn)行位姿測量,完成相應(yīng)設(shè)計(jì)與仿真。根據(jù)半導(dǎo)體激光器特性和系統(tǒng)整體尺寸限制,利用入射端為柱面鏡的異徑勻光管對橢圓激光整形,在其出射端面形成均勻光斑;再經(jīng)過變焦投影模塊,獲得發(fā)散角從±2°到±20°光斑均勻性良好的方形光場;在LightTools中對設(shè)計(jì)結(jié)果仿真,光斑大小及均勻性不隨距離改變而改變,均勻性和能量... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２殲－１５降落在“遼寧艦甲板上??＂

提高測量精度。隨著星載時(shí)鐘精度的提高，ＧＰＳ系統(tǒng)定位精度在良好的觀測條件??下靜態(tài)定位精度已經(jīng)達(dá)到毫米級＾?￣ＧＰＳ類似，利用衛(wèi)星定位的還包括俄羅斯的??全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以及如圖１－６所示中國自主研制的??中國：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（ＢｅｉＤｏｕ?Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ?Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ?％ｓｔｅｍ，ＢＤＳ）［１９］。衛(wèi)星類導(dǎo)航??系統(tǒng)可以全天候工作，不受天氣影響；覆蓋率高，ＧＰＳ系統(tǒng)可以覆蓋全球９８％的??Ｋ域；定位精度很高，而且快速省時(shí)。但是其定位方式完全依賴衛(wèi)星，易受遮擋??或屏蔽，戰(zhàn)時(shí)容易被針對。??３??

??圖１?－５?Ｘ－４７Ｂ無人機(jī)＿主著艦??ＧＰＳ根據(jù)陀螺的輸出數(shù)據(jù)建立導(dǎo)航坐標(biāo)系，由加速度或陀螺的角速度解算出載體??在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的位姿信息，可以全天候的工作在空中、地表或者水下等，是目??前技術(shù)最成熟，隱蔽性最好的導(dǎo)航系統(tǒng)［１４＿１５］。但是其解算的導(dǎo)航參數(shù)通過積分獲??得，誤差隨著時(shí)間推移會逐漸累積，長期工作精度較差；對慣性元件要求很高，??成本昂貴［１６１；??無線電導(dǎo)航系統(tǒng)（Ｒａｔｉｏ?Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ?Ｓ／ｓｔｅｍ，?ＲＮＳ）利用無線電對飛行器或其他運(yùn)??動(dòng)載體進(jìn)行導(dǎo)航和定位，基本要素為測角和測距模塊，可組成多種形式的系統(tǒng)１１７１。??無線電導(dǎo)航系統(tǒng)測量精度高，穩(wěn)定可靠且成本較低，但是抗千擾能力較差，容易??受到環(huán)境影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于視覺信息引導(dǎo)的艦載無人機(jī)精確著艦技術(shù)研究[D]. 吳賽飛.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]基于視覺的四旋翼飛行器自主著陸和位姿估計(jì)[D]. 張曉龍.南京航空航天大學(xué) 2014
[3]20倍變焦鏡頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 侯振巖.長春理工大學(xué) 2013
[4]基于萬花筒的半導(dǎo)體激光光束勻化技術(shù)研究[D]. 熊巖.華中科技大學(xué) 2012
[5]高速數(shù)控非球面加工技術(shù)研究[D]. 楊清全.廈門大學(xué) 2009
[6]艦載機(jī)慣導(dǎo)對準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 王勇軍.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[7]半導(dǎo)體激光測距接收系統(tǒng)研究[D]. 呂曉玲.長春理工大學(xué) 2006
[8]高斯光束圓孔衍射理論在準(zhǔn)直系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D]. 何俊.電子科技大學(xué) 2005



本文編號：3234009