绝对测距论文_赵宇航,曲兴华,张福民,赵显宇,汤国庆

导读:本文包含了绝对测距论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:测量,光学,卡尔,频率,误差,激光,距离。

绝对测距论文文献综述

赵宇航,曲兴华,张福民,赵显宇,汤国庆[1](2018)在《基于电光调制光频梳绝对测距的理论及实验分析》一文中研究指出为满足高精度、大尺寸、高动态的测量需求,提出一种基于光学频率梳方法的绝对测量方案。采用级联相位调制器和强度调制器的电光调制方法生成平坦的光学频率梳,可以实现频率的直接溯源,成本低且易于复现。实现了对数学模型的建立及生成质量的评估,并且将其应用于改进的多波长测距系统中。该系统实现了对传统的多波长测量系统的简化,通过解算出合成波长的相位信息实现了对绝对距离的测量以及对测量过程中噪声和不确定度的分析。(本文来源于《中国激光》期刊2018年12期)

唐云剑,任永杰,于佳禾,杨凌辉,宋有建[2](2018)在《基于硬件卡尔曼滤波的飞秒激光实时绝对测距精度优化方法》一文中研究指出飞秒激光飞行时间测距是一种新型的绝对测距手段,具有精度高、量程大、可以同时测量多个目标等优点。其测量误差主要来源于飞秒激光源的量子噪声,为了保证高测量精度,可以采用多次测量取平均,然而这会使测量更新速率受限。文中采用FPGA作为距离解算的高速信号处理单元,利用Verilog语言设计了卡尔曼滤波硬件算法,对1.5 m处的合作靶标开展了测距实验,在1.5 kHz的更新速率下,测距标准偏差达到1.47μm,目标以20μm为步长运动时,测距仪能够准确更新目标位置。卡尔曼滤波硬件算法的引入不仅实现了高精度、高更新速率的绝对测距,并有效地提升了飞秒激光绝对测距装置的便携性。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2018年11期)

彭博,曲兴华,张福民,张天宇,张铁犁[3](2018)在《飞秒脉冲非对称互相关绝对测距》一文中研究指出光学频率梳是一种重复频率与偏置频率锁定的新型光源,在频域上为频率间隔稳定的频率梳齿,在时域上为相对距离稳定的飞秒脉冲激光.光学频率梳在测距中的应用广泛,能够实现远距离高精度的测量.本实验使用飞秒激光脉冲作为光源,基于谐振腔扫描光学采样测距原理得到非对称的互相关干涉条纹,实现了远距离高精度的绝对测距.非对称互相关条纹可通过色散补偿与调节光学频率梳的重复频率得到,并通过得到的非对称的互相关干涉条纹对测距结果进行补偿.实验结果表明测距系统能够实现在50 m范围内误差为2μm的绝对测距,测量相对误差为1.9×10~(-7).(本文来源于《物理学报》期刊2018年21期)

王一霖,杨凌辉,林嘉睿,刘洋,邾继贵[4](2019)在《基于飞秒光学频率梳相关探测的绝对测距》一文中研究指出提出了一种基于飞秒光学频率梳相关探测的绝对距离测量方法,通过检测测量信号与参考信号的相关条纹,实现了绝对距离测量。研究了一阶相关函数的测量模型,建立了基于非平衡迈克耳孙干涉光路的测量系统,通过拟合一阶相关函数包络并提取其峰值精确判断脉冲重合位置,获得了被测距离。设计并配合长导轨进行了3 m的绝对距离测量实验,并与商用干涉仪测量结果进行实时比对。基于大量实验数据,针对环境因素及系统误差进行了分析,并进行了误差消除与补偿。研究结果表明,所提方法在500 min长期测量中,在3 m的测量范围内的最大测量误差为5.85μm,测量标准差为2.20μm。(本文来源于《光学学报》期刊2019年01期)

崔鹏飞,杨凌辉,林嘉睿,邾继贵[5](2018)在《飞秒光学频率梳在精密绝对测距中的应用》一文中研究指出激光测距是现代测距技术中的重要组成部分,在精密测距领域发挥了关键作用。在以先进制造、空间任务等为代表的大尺寸精密测距应用中,测距量程通常为数十米甚至上千米,测距精度要求在亚毫米甚至微米量级,同时,要求测量快速高效,这对激光测距光源的灵活性、稳定性及溯源性都是极大的挑战。飞秒光学频率梳以其丰富的频谱成分、优于10-11量级的相对稳定度和直接参考到微波频率基准的溯源能力成为激光精密测距研究的有力工具。时域内,飞秒脉冲可提供高精度的时间分辨;频域内,飞秒光学频率梳测距所包含的大量精密稳定的谱线成分使新的测量原理成为可能。介绍了飞秒光学频率梳测距的研究现状,以主要利用飞秒光学频率梳的时频域特性进行分类归纳,概括了各种方法的原理及特点。目前,飞秒光学频率梳测距已在大量程范围内达到微米甚至亚微米量级测量精度,并有潜力实现多目标同时测距。随着测量效率的提升,飞秒光学频率梳测距必将在大尺寸精密测距中广泛应用。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年12期)

陈杨[6](2018)在《基于绝对测距的野外基线溯源关键技术的研究》一文中研究指出随着野外长度测量的广泛应用,野外长距离测距仪器朝着长距离、高精度的方向发展。野外基线是校准野外大长度仪器的标准量具,其量值的准确性,对野外长距离测距仪器的校准与精度标定至关重要。为提高野外基线测量和校准能力,针对精密测距仪测量野外基线过程中空气折射率对测量结果的影响,研制了一套野外基线环境参数自动测量系统。本文以该系统为基础,依托于中国计量科学研究院昌平基线场,利用绝对测距仪进行野外基线溯源关键技术的研究,其主要研究内容如下:(1)设计野外基线溯源系统,核心部分为研制环境参数自动测量系统。并通过仪器自身漂移及仪器加常数两个方面分析精密?-base测距仪精度。(2)研究空气折射率评估算法,并根据该系统空气折射率的修正误差,构建空气折射率修正模型,分析空气折射率修正不确定度,最后通过实验验证野外基线溯源过程中空气折射率修正结果的准确性。(3)设计野外基线溯源系统的设站方法,对该系统的测量不确定度进行分析,并提出采用两台μ-base测距仪相互验证的野外基线溯源新方法,进而通过实验分析野外基线的测量不确定度。(本文来源于《中国计量大学》期刊2018-03-01)

赫明钊,林百科,李建双[7](2017)在《基于双波长频率梳的绝对测距系统研究》一文中研究指出研制了一套基于双波长飞秒频率梳的绝对测距系统,该系统利用单壁碳纳米管作为可饱和吸收器调节腔内损耗,同时产生重复频率稍有差异并具有高度互相关性的两个不同波长的激光脉冲。利用搭建的异步光学采样原理的双频率梳测距系统进行了测距实验,并与室内80 m长度标准装置进行了比较。结果表明:在采样时间为1 s的情况下,测距系统不确定度为6μm+1×10~(-7)L (k=2)。(本文来源于《计量学报》期刊2017年S1期)

张雅雅[8](2017)在《光频扫描干涉绝对测距系统关键技术研究》一文中研究指出目前重大装备制造技术正朝着大尺寸、高精度的方向发展,主要涉及到航空、航天、大型船舶及机电设备、大型科研设备的制造、装配和运行监控等领域。空间坐标测量技术作为重大装备制造与装配的重要支撑技术,受到人们的广泛关注。其中绝对距离测量作为上述技术的核心和基础,具有重要的研究意义。激光因其具有好的方向性、单色性、相干性和高精度等优点,被广泛应用于测距领域,近年来,光频扫描干涉(OFSI)测距技术作为一种新型的激光测距技术,弥补了传统干涉测距仅适用于增量式测量,且存在模糊范围的缺点,具有能够在大范围内实现灵活可靠的高精度绝对距离测量的潜力。本文针对OFSI绝对测距系统的关键技术进行了研究,主要研究内容如下:1、在分析OFSI测距基本原理的基础上,对比了相位测量方法和拍频测量方法的优缺点;基于拍频测量和傅里叶变换推导了系统的测距分辨率;分析了提高频率分辨率的方法,选取线性调频z变换(CZT)对干涉信号的频谱进行局部细化,提高拍频的测量精度;重点分析了调频非线性、目标漂移误差以及光的色散等因素对OFSI测距精度的影响。2、针对调频非线性对干涉信号频谱展宽的影响,提出了基于双干涉光路的等光频采样方法,利用辅助干涉信号作为触发采样的时钟信号,对测量干涉信号进行重采样,消除非线性调频对测量结果的影响,提高了测距精度同时降低了该方法对激光器的性能要求。3、通过分析目标漂移对最终测量精度的影响,根据多普勒频移方向和运动方向相一致的特点,设计了基于光频叁角波扫描漂移误差补偿方法,分别测量在光频上扫和下扫情况下干涉信号的拍频,利用平均原理消除目标漂移误差。并设计对比实验验证了该方法的可行性。4、利用外差相位测量技术和光纤PZT相位补偿原理,设计了基于PID控制的长光纤锁定系统,提高了辅助干涉系统参考长度的稳定性,从而提高OFSI绝对测距的精度。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01)

唐云剑[9](2017)在《基于硬件卡尔曼滤波的飞秒激光实时绝对测距精度优化方法》一文中研究指出本文课题的研究背景为卫星编队飞行,卫星编队飞行要求卫星之间能够实现高精度、高更新速率的实时绝对测距,然而传统的激光测距方法无法同时满足大尺度与高精度的实时测距,飞秒激光测距仪的应用为实现卫星间的高精度实时测距提供了可能。面向微小卫星平台搭载的双光梳绝对测距仪对集成化、高精度、高更新速率的需求,设计了基于FPGA的数字信号处理模块,植入了卡尔曼滤波算法,在保证高精度的同时,提升了实时性,同时完成了FPGA与卫星平台之间的数据通讯设计。本文主要开展的具体工作如下:1、针对飞秒激光测距仪对高更新速率、高精度距离解算的要求,选用了FPGA可编程逻辑芯片,并且设计了与ALINX核心板相匹配的高速数字信号采集电路。2、参照卫星平台对飞秒激光测距仪的控制协议,编写了基于FPGA的数据发送控制程序、数据校验程序、串口收发程序,并且通过串口转CAN模块CSM100实现了飞秒激光测距仪与卫星平台之间的信息交互。3、为了保证距离数据更新的实时性,同时减小测距结果的不确定性,编写了基于FPGA的卡尔曼滤波算法。将硬件卡尔曼滤波算法植入到飞秒激光测距系统中,对1.5米处的合作靶标开展了测距实验,在1.5kHz的更新速率下,测距标准偏差达到1.47μm,目标以20μm为步长运动时,测距仪能够准确更新目标位置。综上所述,本文主要研究了基于FPGA的卡尔曼滤波程序,在保证飞秒激光测距集成化,便携化的基础上,实现了微小卫星之间的高精度、高更新速率的绝对距离测量,编写了数据发送控制模块,实现了卫星平台对飞秒激光测距仪的实时控制,同时设计了飞秒激光测距仪的高速数字信号采集电路。(本文来源于《天津大学》期刊2017-11-01)

张雅雅,郭寅,任永杰,尚岳,刘洋[10](2017)在《光频扫描干涉绝对测距漂移误差与补偿方法研究》一文中研究指出光频扫描干涉(OFSI)技术是一种具有广阔发展前景的高精度绝对测距技术。在实际应用中,该技术对光程差漂移非常敏感,测量过程中光程差的微小漂移通过放大因子的放大,引入显着的测量误差。详细分析了由于测量臂光程漂移引入的多普勒效应对测量结果的影响,并根据频移误差放大项的符号与光频扫描方向相一致的特点,使用光频叁角波扫描方法对漂移误差进行补偿。实验结果显示,对距离为3.6m的目标进行10次重复测量的标准差从21.51μm减小到2.85μm。另外,与干涉仪的对比实验结果显示,本方法所得残余误差的标准差由补偿前的18.6μm减小到5.6μm,提高了测量精度。(本文来源于《光学学报》期刊2017年12期)

绝对测距论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

飞秒激光飞行时间测距是一种新型的绝对测距手段,具有精度高、量程大、可以同时测量多个目标等优点。其测量误差主要来源于飞秒激光源的量子噪声,为了保证高测量精度,可以采用多次测量取平均,然而这会使测量更新速率受限。文中采用FPGA作为距离解算的高速信号处理单元,利用Verilog语言设计了卡尔曼滤波硬件算法,对1.5 m处的合作靶标开展了测距实验,在1.5 kHz的更新速率下,测距标准偏差达到1.47μm,目标以20μm为步长运动时,测距仪能够准确更新目标位置。卡尔曼滤波硬件算法的引入不仅实现了高精度、高更新速率的绝对测距,并有效地提升了飞秒激光绝对测距装置的便携性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

绝对测距论文参考文献

[1].赵宇航,曲兴华,张福民,赵显宇,汤国庆.基于电光调制光频梳绝对测距的理论及实验分析[J].中国激光.2018

[2].唐云剑,任永杰,于佳禾,杨凌辉,宋有建.基于硬件卡尔曼滤波的飞秒激光实时绝对测距精度优化方法[J].仪表技术与传感器.2018

[3].彭博,曲兴华,张福民,张天宇,张铁犁.飞秒脉冲非对称互相关绝对测距[J].物理学报.2018

[4].王一霖,杨凌辉,林嘉睿,刘洋,邾继贵.基于飞秒光学频率梳相关探测的绝对测距[J].光学学报.2019

[5].崔鹏飞,杨凌辉,林嘉睿,邾继贵.飞秒光学频率梳在精密绝对测距中的应用[J].激光与光电子学进展.2018

[6].陈杨.基于绝对测距的野外基线溯源关键技术的研究[D].中国计量大学.2018

[7].赫明钊,林百科,李建双.基于双波长频率梳的绝对测距系统研究[J].计量学报.2017

[8].张雅雅.光频扫描干涉绝对测距系统关键技术研究[D].天津大学.2017

[9].唐云剑.基于硬件卡尔曼滤波的飞秒激光实时绝对测距精度优化方法[D].天津大学.2017

[10].张雅雅,郭寅,任永杰,尚岳,刘洋.光频扫描干涉绝对测距漂移误差与补偿方法研究[J].光学学报.2017

论文知识图

锯齿波调频技术的绝对测距原理...叁角波调制半导体激光绝对测距...光纤准白光绝对测距仪实物照片第一次测距未加入平均滤波模块的实测...光栅信号采集与分线性调频绝对测距原理图

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