發(fā)布時(shí)間：2017-04-09 05:17

  本文關(guān)鍵詞：雙ICCD增益調(diào)制激光雷達(dá)的精度研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：雙ICCD增益調(diào)制成像激光雷達(dá)是增益調(diào)制型無掃描激光雷達(dá)的一種。它是在單ICCD增益調(diào)制成像激光雷達(dá)的基礎(chǔ)上作的改進(jìn),它可以去除目標(biāo)運(yùn)動(dòng)所帶來的誤差,進(jìn)而對(duì)動(dòng)態(tài)目標(biāo)進(jìn)行成像。這樣,雙ICCD增益調(diào)制成像激光雷達(dá)就可以對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行3D成像,從而給出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的幾何形貌。通過分析幾何形貌確定目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),從而更有效的探測(cè)。在研究成像激光雷達(dá)中,測(cè)距精度的提高是體現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值的關(guān)鍵,本論文從理論和實(shí)驗(yàn)出發(fā)對(duì)雙ICCD增益調(diào)制成像激光雷達(dá)的測(cè)距精度進(jìn)行研究。本文介紹了雙ICCD增益調(diào)制成像激光雷達(dá)的成像原理,在其接收端有兩個(gè)ICCD,這兩個(gè)ICCD上的增益一個(gè)隨時(shí)間單調(diào)增大,另一個(gè)隨時(shí)間單調(diào)減小。將上下增益調(diào)制下獲得的兩幅灰度圖像相除就可解算出激光脈沖運(yùn)行的時(shí)間進(jìn)而得到目標(biāo)的具體距離。首先從理論上對(duì)雙ICCD線性增益調(diào)制成像激光雷達(dá)的距離方程進(jìn)行了推導(dǎo)并根據(jù)誤差傳遞公式推導(dǎo)出了測(cè)距精度。測(cè)距精度是本文的重點(diǎn)研討對(duì)象,利用MATLAB軟件對(duì)雙ICCD線性增益調(diào)制中的兩個(gè)調(diào)制函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行了仿真研討并和單ICCD的測(cè)距精度進(jìn)行了仿真比較。結(jié)果顯示,當(dāng)雙ICCD線性增益調(diào)制成像激光雷達(dá)的上增益調(diào)制函數(shù)的初始值與單ICCD線性增益調(diào)制函數(shù)的初始值相同時(shí),雙ICCD線性增益調(diào)制激光雷達(dá)的測(cè)距精度總是高于單ICCD。其次本文利用類似于雙ICCD線性的方法推導(dǎo)了雙ICCD正弦、指數(shù)增益調(diào)制激光雷達(dá)的距離方程和測(cè)距精度。對(duì)于線性、正弦、指數(shù)三種調(diào)制方式,指數(shù)調(diào)制下的測(cè)距精度僅與系統(tǒng)的信噪比和表示指數(shù)增益變化快慢的時(shí)間常數(shù)有關(guān)。用MATLAB軟件對(duì)雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制下的測(cè)距精度作了一定的仿真分析并與單ICCD作對(duì)比。當(dāng)雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制激光雷達(dá)中的上指數(shù)調(diào)制時(shí)間常數(shù)與單ICCD的調(diào)制時(shí)間常數(shù)相同時(shí),雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制激光雷達(dá)的測(cè)距精度總是高于單ICCD指數(shù)的測(cè)距精度。最后,根據(jù)成像原理設(shè)計(jì)并搭建了雙ICCD和單ICCD指數(shù)增益調(diào)制激光雷達(dá)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置。分別測(cè)試了距離為45m、45.5m和45m、46m的兩組目標(biāo)在不同增益調(diào)制時(shí)間常數(shù)下的距離精度。驗(yàn)證了理論分析的正確性:即雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制激光雷達(dá)的測(cè)距精度要高于單ICCD的,能達(dá)到毫米量級(jí),而且表示指數(shù)增益變化快慢的調(diào)制時(shí)間常數(shù)越小精度越高。
【關(guān)鍵詞】：激光雷達(dá) 增益調(diào)制 雙 ICCD 測(cè)距精度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN958.98
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-20
• 1.2.1 采用ICCD器件的激光雷達(dá)研究現(xiàn)狀10-18
• 1.2.2 ICCD噪聲的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 雙ICCD線性增益調(diào)制系統(tǒng)的性能分析22-38
• 2.1 引言22
• 2.2 雙ICCD線性增益調(diào)制成像激光雷達(dá)原理及距離方程22-25
• 2.2.1 雙ICCD線性增益調(diào)制成像激光雷達(dá)原理22-23
• 2.2.2 雙ICCD線性增益調(diào)制激光雷達(dá)距離方程23-25
• 2.3 雙ICCD線性增益調(diào)制成像激光雷達(dá)的噪聲分析25-30
• 2.3.1 光電陰極噪聲分析26-27
• 2.3.2 微通道板噪聲分析27-28
• 2.3.3 熒光屏噪聲分析28
• 2.3.4 CCD噪聲分析28-30
• 2.4 雙ICCD線性增益調(diào)制成像激光雷達(dá)的精度分析30-35
• 2.4.1 雙ICCD線性增益調(diào)制成像激光雷達(dá)的測(cè)距精度30-31
• 2.4.2 分析影響測(cè)距精度的因素31-32
• 2.4.3 雙ICCD線性增益調(diào)制測(cè)距精度公式中調(diào)制函數(shù)參數(shù)的研究32-33
• 2.4.4 單ICCD線性增益調(diào)制與雙ICCD線性增益調(diào)制的精度比較33-35
• 2.5 近距離目標(biāo)下雙ICCD線性增益調(diào)制成像系統(tǒng)測(cè)距精度分析35-36
• 2.5.1 對(duì)于近距離目標(biāo)研究g_1與的g_2關(guān)系35-36
• 2.5.2 對(duì)于近距離目標(biāo)研究k_1與k_2的關(guān)系36
• 2.6 本章小結(jié)36-38
• 第3章 雙ICCD非線性增益調(diào)制成像系統(tǒng)的性能分析38-46
• 3.1 引言38
• 3.2 雙ICCD正弦和指數(shù)增益調(diào)制下系統(tǒng)的距離方程和測(cè)距精度38-42
• 3.2.1 雙ICCD正弦增益調(diào)制下系統(tǒng)的距離方程和測(cè)距精度38-40
• 3.2.2 雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制下系統(tǒng)的距離方程和測(cè)距精度40-42
• 3.2.3 雙ICCD三種增益調(diào)制下測(cè)距精度的比較42
• 3.3 雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制激光雷達(dá)的精度分析42-45
• 3.3.1 雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制測(cè)距精度表達(dá)式中參數(shù)的研究42-44
• 3.3.2 雙ICCD與單ICCD指數(shù)增益調(diào)制下測(cè)距精度的比較44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 指數(shù)增益調(diào)制成像系統(tǒng)測(cè)距精度的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證46-58
• 4.1 引言46
• 4.2 雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制激光雷達(dá)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)46-48
• 4.3 雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制激光雷達(dá)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的定標(biāo)48-50
• 4.4 雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制成像激光雷達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析50-57
• 4.4.1 單ICCD指數(shù)增益調(diào)制成像激光雷達(dá)實(shí)驗(yàn)50-54
• 4.4.2 雙ICCD指數(shù)增益調(diào)制成像激光雷達(dá)實(shí)驗(yàn)54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

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  本文關(guān)鍵詞：雙ICCD增益調(diào)制激光雷達(dá)的精度研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：294540