距離測(cè)量是一項(xiàng)傳統(tǒng)但意義重要的測(cè)量工作。在衛(wèi)星編隊(duì)飛行、精密機(jī)械、大尺寸制造等存在控制定位或跟蹤測(cè)量需求的領(lǐng)域中,測(cè)量精度和實(shí)時(shí)性成為評(píng)價(jià)測(cè)距系統(tǒng)的重要指標(biāo)。飛秒激光測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)量精度高、測(cè)距量程遠(yuǎn)、更新速率快,但是測(cè)量過(guò)程中的高斯白噪聲會(huì)造成測(cè)距精度的降低.。本文搭建了雙飛秒激光絕對(duì)距離測(cè)量系統(tǒng),同時(shí)提出了一種在保證測(cè)距系統(tǒng)測(cè)量實(shí)時(shí)性和測(cè)量準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上,濾除系統(tǒng)隨機(jī)噪聲,提高測(cè)量精度的方法。本文的主要工作內(nèi)容包括以下幾部分:1、對(duì)比了多種距離測(cè)量方法的特點(diǎn),回顧并綜述了國(guó)內(nèi)外在飛秒激光絕對(duì)距離測(cè)量領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程和研究現(xiàn)狀。介紹了應(yīng)用于絕對(duì)距離測(cè)量的雙飛秒激光測(cè)距系統(tǒng)的測(cè)量原理及測(cè)量系統(tǒng):闡述光學(xué)異步下采樣原理,進(jìn)而分析基于兩臺(tái)飛秒激光器的光學(xué)等效采樣方法實(shí)現(xiàn)飛行時(shí)間法測(cè)距的基本原理;介紹絕對(duì)距離測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量裝置及數(shù)據(jù)處理和絕對(duì)距離解算步驟。2、在理論方面,通過(guò)分析幾種統(tǒng)計(jì)濾波方法,包括維納濾波法的時(shí)域及頻域解法、SSM濾波法,并對(duì)其對(duì)仿真測(cè)距結(jié)果的濾波效果進(jìn)行對(duì)比,選定了能夠保證測(cè)量更新速率的Kalman濾波法濾除測(cè)量系統(tǒng)隨機(jī)噪聲;建立了適用于雙飛秒激光絕對(duì)距離測(cè)量系統(tǒng)的三維Ka...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1順序等效采樣原理圖示

圖2-1順序等效采樣原理圖示.2光學(xué)等效采樣原理同樣地，基于上述原理，飛秒激光信號(hào)光的超短脈沖序列也可以通過(guò)光過(guò)程被重復(fù)頻率相近的其它超短脈沖序列采樣，并在采樣過(guò)程中按一定，以利于光電探測(cè)器的探測(cè)。該過(guò)程稱為光學(xué)下采樣過(guò)程。在光學(xué)下采，信號(hào)光和本振光激光器之間的微小重頻差r....

圖2-2PPKTP晶體實(shí)現(xiàn)光學(xué)互相關(guān)

圖2-2PPKTP晶體實(shí)現(xiàn)光學(xué)互相關(guān)述光學(xué)等效采樣原理，如圖2-3所示，使用重復(fù)頻率具有鎖模激光器作為光源，分別為信號(hào)光和本振光。信號(hào)光激脈沖序列經(jīng)過(guò)邁克爾遜干涉儀后變?yōu)閰⒖脊庑盘?hào)和目標(biāo)列。該序列與本振光脈沖序列合束后通過(guò)非線性和頻晶光學(xué)下采樣后展寬N倍的等效采樣參....

圖2-3雙飛秒激光絕對(duì)距離測(cè)量原理

圖2-2PPKTP晶體實(shí)現(xiàn)光學(xué)互相關(guān)基于上述光學(xué)等效采樣原理，如圖2-3所示，使用重復(fù)頻率具有微小差值rf的兩臺(tái)光纖鎖模激光器作為光源，分別為信號(hào)光和本振光。信號(hào)光激光器重復(fù)頻率為rf，其脈沖序列經(jīng)過(guò)邁克爾遜干涉儀后變?yōu)閰⒖脊庑盘?hào)和目標(biāo)光信號(hào)相間的光脈沖序列。該序列....

圖2-4雙飛秒激光絕對(duì)距離測(cè)量系統(tǒng)：(a)雙飛秒激光光源部分；(b)測(cè)距系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置圖

16圖2-4雙飛秒激光絕對(duì)距離測(cè)量系統(tǒng)：(a)雙飛秒激光光源部分；(b)測(cè)距系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置圖圖2-4(b)為雙飛秒激光絕對(duì)距離測(cè)量系統(tǒng)裝置示意圖，包括雙飛秒激光源部分（圖2-4(a)）、光學(xué)互相關(guān)部分和數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理部分。其中，雙飛秒激光光源部分是兩臺(tái)獨(dú)立的、自由運(yùn)轉(zhuǎn)的....

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