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  本文關(guān)鍵詞：高精度光電自準(zhǔn)直儀的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《長(zhǎng)春理工大學(xué)》 2010年

基于PSD的高精度光電自準(zhǔn)直儀的研究

張航  

【摘要】： 本文針對(duì)國內(nèi)自準(zhǔn)直儀發(fā)展落后這一現(xiàn)狀,研究并提出了一種基于PSD的高精度光電自準(zhǔn)直儀,其整體結(jié)構(gòu)由光源、光學(xué)透鏡組、PSD傳感器及其軟硬件處理系統(tǒng)構(gòu)成。 在設(shè)計(jì)過程中采用了折返式光路,有效的減小了光學(xué)系統(tǒng)和儀器的體積,并對(duì)自準(zhǔn)直儀光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)與分析。同時(shí),本文還對(duì)位置敏感探測(cè)器(PSD)進(jìn)行了具體研究,并以日本濱松公司S1880型PSD為例,通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP優(yōu)化算法、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)標(biāo)定對(duì)其進(jìn)行非線性校正,提高了PSD的測(cè)量精度。為自準(zhǔn)直儀的重復(fù)測(cè)量精度提供了技術(shù)保證。 本文設(shè)計(jì)提出的自準(zhǔn)直儀技術(shù)指標(biāo)為:測(cè)量范圍±5′、全量程測(cè)量誤差小于0.2″,測(cè)量分辨率小于0.01″,工作距離10m。適用于小角度精密測(cè)量。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH741.14
【目錄】：

摘要4-5

ABSTRACT5-6

目錄6-8

第一章 緒論8-13

1.1 研究目的及意義8

1.2 預(yù)計(jì)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)8

1.3 自準(zhǔn)直儀的特點(diǎn)及分類8-9

1.4 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11

1.5 主要研究?jī)?nèi)容11-13

第二章 基于PSD的光電自準(zhǔn)直儀總體設(shè)計(jì)13-16

2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13

2.2 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)13

2.3 光電接收器件的選取13-15

2.4 數(shù)據(jù)采集與處理模塊15-16

第三章 自準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-26

3.1 自準(zhǔn)直原理16-17

3.2 光電自準(zhǔn)直系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17

3.3 主光路設(shè)計(jì)17-19

3.4 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-23

3.4.1 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及主要參數(shù)確定19-20

3.4.2 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-22

3.4.3 光學(xué)系統(tǒng)像差22-23

3.5 光源的選取23-25

3.5.1 傳統(tǒng)光源24

3.5.2 激光光源24

3.5.3 LED光源24-25

3.6 分劃板的選取25-26

第四章 PSD處理系統(tǒng)26-44

4.1 PSD工作原理26-28

4.2 雜散光消除及弱信號(hào)提取28

4.3 PSD非線性誤差28-29

4.4 PSD非線性校正29-34

4.4.1 坐標(biāo)定位法29-30

4.4.2 線性插值法30-31

4.4.3 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BP優(yōu)化算法31-34

4.5 基于改進(jìn)型BP算法的PSD線性化技術(shù)34-37

4.5.1 實(shí)驗(yàn)方案35

4.5.2 隱層數(shù)的確定35-36

4.5.3 神經(jīng)元數(shù)與激活函數(shù)的確定36-37

4.5.4 測(cè)試神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)37

4.6 PSD信號(hào)處理模塊37-41

4.7 A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理41-43

4.8 數(shù)據(jù)采集模塊軟件設(shè)計(jì)43-44

第五章 自準(zhǔn)直系統(tǒng)誤差分析44-47

5.1 原理誤差44

5.2 調(diào)焦誤差44-45

5.3 反射鏡平面度誤差45

5.4 PSD非線性誤差45-46

5.5 自準(zhǔn)直系統(tǒng)總體誤差46-47

第六章 總結(jié)與展望47-48

致謝48-49

參考文獻(xiàn)49-51

附錄51-54

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【引證文獻(xiàn)】

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2 樊春麗;崔瑩;;六面體轉(zhuǎn)鼓分度和塔差的檢測(cè)方法及測(cè)量結(jié)果不確定度的評(píng)定[A];高精度幾何量光電測(cè)量與校準(zhǔn)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

3 鄭旭;;在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上校準(zhǔn)四方體的不確定度理論分析[A];湖北省2005年紀(jì)念《中華人民共和國計(jì)量法》頒布20周年獲獎(jiǎng)?wù)撐募痆C];2005年

4 景洪偉;吳學(xué)巧;曹學(xué)東;匡龍;吳時(shí)彬;;精密轉(zhuǎn)臺(tái)在平面度檢測(cè)中的應(yīng)用[A];高精度幾何量光電測(cè)量與校準(zhǔn)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

5 潘偉;;JSJ型精密水準(zhǔn)儀檢定裝置的性能、原理與調(diào)整以及測(cè)量不確定度的評(píng)定[A];2008年江蘇省計(jì)量測(cè)試學(xué)術(shù)論文集[C];2008年

6 齊豪;;如何鑒別光學(xué)平臺(tái)質(zhì)量的優(yōu)劣[A];第十七屆十三�。ㄊ校┕鈱W(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)暨“五省一市光學(xué)聯(lián)合年會(huì)”論文集[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張俊杰;提高光電自準(zhǔn)直儀分辨力和示值穩(wěn)定性的研究[D];天津大學(xué);2010年

2 黃銀國;激光自準(zhǔn)直微小角度測(cè)量基礎(chǔ)技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張欣婷;高精度光電自準(zhǔn)直儀的研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2010年

2 呂偉;恒光程光電自準(zhǔn)直儀的硬件設(shè)計(jì)與精度分析[D];湖北工業(yè)大學(xué);2011年

3 祁金秋;中紅外光電自準(zhǔn)直儀光機(jī)總體設(shè)計(jì)[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2013年

4 劉健;中紅外光電自準(zhǔn)直儀測(cè)控系統(tǒng)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2013年

5 謝祖云;高精度二維光電自準(zhǔn)直儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];西安工業(yè)大學(xué);2012年

6 葉韜;一種基于嵌入式Android的高精度光電自準(zhǔn)直儀設(shè)計(jì)方法的研究[D];東華大學(xué);2013年

7 吳文明;提高光電自準(zhǔn)直儀分辨率及精度的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2007年

8 劉愛敏;多狹縫光電自準(zhǔn)直儀狹縫類型與細(xì)分算法研究[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2009年

9 彭鑫;CMOS光電自準(zhǔn)直儀信號(hào)處理技術(shù)的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2008年

10 姚嵐;一種CMOS圖像傳感器驅(qū)動(dòng)及視頻處理技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2008年

  本文關(guān)鍵詞：高精度光電自準(zhǔn)直儀的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：196714