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

《長春理工大學》 2010年

基于PSD的高精度光電自準直儀的研究

張航  

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

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：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 預計達到的技術(shù)指標8

1.3 自準直儀的特點及分類8-9

1.4 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11

1.5 主要研究內(nèi)容11-13

第二章 基于PSD的光電自準直儀總體設計13-16

2.1 總體結(jié)構(gòu)設計13

2.2 光學系統(tǒng)設計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 自準直光學系統(tǒng)設計16-26

3.1 自準直原理16-17

3.2 光電自準直系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17

3.3 主光路設計17-19

3.4 光學系統(tǒng)設計19-23

3.4.1 光學系統(tǒng)設計要求及主要參數(shù)確定19-20

3.4.2 光學系統(tǒng)設計20-22

3.4.3 光學系統(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)絡的BP優(yōu)化算法31-34

4.5 基于改進型BP算法的PSD線性化技術(shù)34-37

4.5.1 實驗方案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 測試神經(jīng)網(wǎng)絡37

4.6 PSD信號處理模塊37-41

4.7 A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理41-43

4.8 數(shù)據(jù)采集模塊軟件設計43-44

第五章 自準直系統(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49-51

附錄51-54

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本文編號：196714