脉冲激光测距论文-杨米杰,金龙,王頔,金光勇

脉冲激光测距论文-杨米杰,金龙,王頔,金光勇

导读:本文包含了脉冲激光测距论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:漫反射物体,非合作激光测距系统,脉冲激光测距,朗伯体反射特性理论模型

脉冲激光测距论文文献综述

杨米杰,金龙,王頔,金光勇[1](2019)在《材料表面反射特性对近红外激光脉冲测距的影响研究》一文中研究指出漫反射脉冲激光测距的系统性能是衡量测距精度的重要指标。针对非合作激光测距系统,首先建立了激光测距中主要涉及的朗伯体反射特性理论模型,模拟出激光测距的材料漫反射特性对激光测距接收功率的影响。其次,基于漫反射物体的激光测距方程,并进一步对不同反射率、距离、反射角度等变量对回波接收功率影响的理论模拟与实验测量。最后对理论模拟数据与实验数据进行对比、误差分析,研究不同参数对脉冲激光测距精度的影响。(本文来源于《长春理工大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期)

白雪菲,冯迪,秦川,王鹏[2](2019)在《高精度脉冲激光测距系统设计与实验研究》一文中研究指出为实现高精度、大范围的脉冲激光测距,设计了基于最小分辨率45 ps的专用计时芯片TDC-GP22的脉冲激光测距系统。详细介绍了TDC-GP22的工作原理和外围电路,论述并采用了校准测量方式,提高系统精度,同时采用高性能放大电路和超高速比较电路进行滤波整形,降低系统噪声。对0~25 000 ns的时间间隔进行实验测量可实现46 ps的测量分辨率,测量范围内线性度良好。测距实验结果表明:系统可实现0. 046 m精度的脉冲激光测距。通过消光比测试法对系统最大量程进行测试,结果表明系统最大量程为3. 391 8 km。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年10期)

王磊,郭唐永[3](2019)在《脉冲式激光测距系统中时间测量模块设计与实现》一文中研究指出在脉冲式激光测距的设计当中,时差测量成了一个影响整个系统测量精度最关键的因素.针对激光测距中时差测量原理,设计了一种基于FPGA的时间测量模块,采用低成本、60 nm低功耗工艺的Cyclone IV系列芯片实现了模块设计,整个模块包括PLL时钟源、待测信号产生电路、计数器、边沿检测电路、延迟链电路、查找表及数据处理.首先介绍了脉冲激光测距原理,然后描述了设计时间测量模块的原理、结构以及各个部分电路的原理与设计,最后测试结果,时差测量精度小于250 ps,满足脉冲式激光测距系统的要求.(本文来源于《伊犁师范学院学报(自然科学版)》期刊2019年02期)

胡善江,贺岩,俞家勇,吕德亮,侯春鹤[4](2019)在《基于深度学习的脉冲激光测距回波时刻解算方法》一文中研究指出为了提高脉冲激光测距回波时刻解算方法的应用场景适应性,将回波时刻解算问题转换为波形分类的问题,采用深度学习的新方法实现回波时刻的解算。通过仿真模拟计算产生0.1 ns时间分辨率的不同距离、信号幅度、波形形状和噪声的样本回波数据,训练一维卷积神经网络模型,在样本测试集上获得了99.85%的分类精度;采用深度学习方法和高斯拟合方法处理同样的机载激光雷达回波数据,墙面线扫数据解算结果相关系数为0.99981,外场飞行试验数据平面拟合残差均在20 mm左右,两种方法回波时刻解算效果相当。结果表明,新方法能够满足机载脉冲激光测距回波时刻解算要求,具备进一步提高解算精度和适应更多应用场景的潜力。(本文来源于《中国激光》期刊2019年10期)

贾延东[5](2019)在《基于等效脉冲计数法的激光测距系统研究》一文中研究指出激光测距技术是一种典型的高精度非接触式测量技术,具有探测距离远、指向精准、抗干扰能力强的优点,在航空航天、军事和环境探测等领域得到了广泛的应用。随着科技的发展,激光测距技术逐渐推广到卫星对接、飞机测绘和导弹制导等对系统体积、功率、测量速度与精度等指标有较高要求的应用场景。如何在同等激光强度与系统体积下,提升激光测距系统的探测效率、测量速度与精度等指标成为激光测距领域的重点研究方向。本文针对激光测距系统中线性光电检测器探测效率低、响应速度慢的问题,提出了一种基于多像素光子计数器(Multi-Pixel Photon Counter,MPPC)的激光接收单元设计方法。根据MPPC的内部结构与工作特性设计了信号放大、时刻鉴别和脉冲整形电路,并通过Multisim验证了电路性能,最终完成激光接收单元的设计与实现。相对于线性光电检测器,本设计在同等激光强度下具有更高的探测效率,更快的测量速度。针对时间-数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)设计方法中存在资源占用率高、并行测量通道数少的问题,本文提出了一种基于等效脉冲计数法的TDC单元设计方法。根据等效脉冲计数法的工作原理,使用FPGA搭建MMCM模块、精密时间测量阵列和数据传输模块,并通过Modelsim验证了模块的功能,最终完成基于FPGA的高精度TDC单元设计与实现。本文提出的TDC单元设计方法可以实现16通道高精度计时,并且具有节约设计资源和高稳定性的优点。本文通过实验验证了激光测距系统的主要功能指标,结果表明激光测距系统具有16通道高精度并行测量能力,理论测量距离为20cm-3km,校准后测距精度优于20cm,单次测量结果标准差低于0.6LSB,重复测量频率可达2000Hz。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-06-01)

马建平[6](2019)在《基于高速脉冲调制和回波采样的激光测距技术研究》一文中研究指出激光测距技术的高精度、高分辨率和强抗干扰性使其得到了广泛的关注。在航空航天领域的远距离目标探测、工业领域的近距离高可靠性目标探测以及民用高速高精度目标探测等应用中,激光测距系统的测距性能、体积、重量和成本都面临着巨大的挑战。为此,本文针对高速激光测距技术展开研究,以在实现大动态范围探测的同时,有效解决现有激光测距技术的高成本、大体积、低精度等问题。首先,论文概述了激光测距技术的国内外研究现状,介绍了实现激光测距的几种技术手段。在对各技术手段的工作原理和特点进行比较分析的基础上,本文提出了一种基于高速脉冲调制和回波采样的激光测距技术。其次,论文通过对激光雷达作用方程的推导,分析了激光测距性能的影响因素,明确了基于高速脉冲调制和回波采样的激光测距系统的具体设计方案。针对测距系统的实际指标需求,确定了系统中光学系统的设计参数和关键器件的型号,并完成了系统硬件设计及各单元电路的设计。为了实现大动态范围测距,论文设计的激光测距系统采用高灵敏度单光子探测器MPPC(Multi-Pixel Photon Counter)进行回波信号光的探测。该探测器具有灵敏度高和多回波光子信号累加输出的特性,是提高系统测距能力的重要物理基础。在信号处理部分,测距系统借助高速信号采集技术实现了回波信号的全波形采集,并通过回波波形的多次累加处理,有效消除了抖动噪声的影响,避免了电路抖动等造成的距离计算偏差。借助上升沿/下降沿阈值判断法,确定了回波信号的峰值位置,消除了回波信号幅值偏差而导致的回波信号到达时刻的误判断,进而为高精度距离信息的获取提供了保证。在完成系统软硬件设计的基础上,基于相关系统参数,论文对测距系统的性能进行了理论分析和验证,对系统的测距能力和测量误差进行了分析。最后,介绍了激光测距实验平台,并开展了距离测量实验研究。实验结果表明,论文设计的测距系统的测距动态范围为10~7,测距精度为0.6mm;系统在实现远距离目标探测的同时,能够兼顾近距离高精度测距的需求,且实际结果与理论分析结论吻合。(本文来源于《东华大学》期刊2019-05-27)

马建平,尚建华,孙嘉曈,贺岩,罗远[7](2019)在《基于高速脉冲调制和回波采样的激光测距系统》一文中研究指出基于高速脉冲调制和回波采样技术,构建了一套激光测距系统。该系统利用高灵敏度多像素光子计数器的多回波光子信号累加输出的特性实现光电信号转换,借助高速信号采集技术对回波信号进行全波形采集,通过回波波形的累加计算得到了回波信号的精确到达时刻,最终获得了高精度的距离信息。理论分析和实验验证的结果表明,该测距系统在实现远距离目标探测的同时,能够兼顾近距离目标的高精度测距,系统的测距动态范围可达10~7,测距精度为0.6 mm。(本文来源于《中国激光》期刊2019年08期)

杨米杰[8](2019)在《近距离动态目标脉冲激光测距机的理论与实验研究》一文中研究指出目前,脉冲激光测距正朝近距离、快速测量方向发展。为了提高对动态目标的测量精度,文中以理论分析与实验研究相结合的方式对近距离脉冲激光测距进行研究。主要研究内容为:理论方面,通过研究近距离高重频脉冲激光测距的激光发射过程、激光传输过程、激光接收过程和飞行时间提取过程等,分别建立了针对静态目标和针对动态目标的近距离高重频脉冲激光测距物理模型。针对静态目标的近距离高重频脉冲激光测距模型,对待测目标表面激光反射特性、待测目标与激光测距的夹角以及待测目标与激光测距的距离进行相关的理论仿真。在此基础上,针对动态目标的近距离高重频脉冲激光测距模型,对待测目标的移动速度、待测目标表面激光反射特性以及待测目标与激光距离之间的初始距离进行相关的理论仿真。实验方面,本文进行脉冲激光测距的系统设计,主要包括激光发射单元、激光接收单元以及激光时间提取单元等单元。设计完成近距离脉冲激光测距系统并针对静态目标和动态目标分别进行了实验研究。针对静态目标,对待测目标表面激光反射特性、待测目标与激光测距的夹角以及待测目标与激光测距系统之间的距离对激光测距影响的进行相关的实验研究。针对动态目标,对待测目标的移动速度、待测目标表面激光反射特性以及待测目标与激光测距系统之间的初始距离进行相关的实验,并进行了相关的测距算法的对比验证。结果表明理论提出的针对静态目标的近距离高重频脉冲激光测距模型以及针对动态目标的近距离高重频脉冲激光测距模型的合理性,也验证了单阈值的前相阈值法激光测距面对激光回波信号较弱的应用场景,测量误差较大。并采用多阈值脉冲激光测距方法对误差修正,提高近距离高重频脉冲激光测距测量精度。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-03-01)

余杨,眭晓林[9](2019)在《新型双频相干脉冲压缩测速测距激光雷达》一文中研究指出激光雷达具有抗干扰能力强、分辨率高、隐蔽性好等优点,已被广泛应用于精密测量、侦察监视、火控、制导等领域。针对远程激光测速测距中回波信号微弱难以检测的现实情况,提出了一种新的双频激光测速测距方法,采用脉冲压缩技术实现信号检测。通过实验,本文对该方法的原理进行了分析与验证。结果表明,该方法可以实现对运动目标的测速与测距。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年02期)

黄民双,关在辉[10](2019)在《基于游标原理的快速高精度脉冲激光测距方法》一文中研究指出提出一种适用于运动目标的快速高精度距离测量方法,通过结合正弦基准时间间隔测量方法与游标时钟控制脉冲发射技术,实现对运动目标的高精度测距。以正弦信号为基准,测量出激光脉冲从测距仪到目标之间的飞行时间,并将其作为估计目标距离的初值;利用游标时钟控制脉冲发射技术,选取正弦信号0点处的线性段作为定时特征点,可以得到高分辨率的测量结果;以该定时特征点对应的游标时刻为脉冲定点发射时刻,通过多脉冲测量取平均值后实现快速高精度测距。实验结果表明:当激光平均功率为1 mW时,在无合作目标的300 m测程内,测距精度为±(3 mm+2×10~(-6)×D)(D为测量距离),测量时间缩短至5 ms。该测量系统具有结构简单、成本低、容易实现等特点。(本文来源于《中国激光》期刊2019年05期)

脉冲激光测距论文开题报告

(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:

为实现高精度、大范围的脉冲激光测距,设计了基于最小分辨率45 ps的专用计时芯片TDC-GP22的脉冲激光测距系统。详细介绍了TDC-GP22的工作原理和外围电路,论述并采用了校准测量方式,提高系统精度,同时采用高性能放大电路和超高速比较电路进行滤波整形,降低系统噪声。对0~25 000 ns的时间间隔进行实验测量可实现46 ps的测量分辨率,测量范围内线性度良好。测距实验结果表明:系统可实现0. 046 m精度的脉冲激光测距。通过消光比测试法对系统最大量程进行测试,结果表明系统最大量程为3. 391 8 km。

(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。

脉冲激光测距论文参考文献

[1].杨米杰,金龙,王頔,金光勇.材料表面反射特性对近红外激光脉冲测距的影响研究[J].长春理工大学学报(自然科学版).2019

[2].白雪菲,冯迪,秦川,王鹏.高精度脉冲激光测距系统设计与实验研究[J].激光杂志.2019

[3].王磊,郭唐永.脉冲式激光测距系统中时间测量模块设计与实现[J].伊犁师范学院学报(自然科学版).2019

[4].胡善江,贺岩,俞家勇,吕德亮,侯春鹤.基于深度学习的脉冲激光测距回波时刻解算方法[J].中国激光.2019

[5].贾延东.基于等效脉冲计数法的激光测距系统研究[D].长春理工大学.2019

[6].马建平.基于高速脉冲调制和回波采样的激光测距技术研究[D].东华大学.2019

[7].马建平,尚建华,孙嘉曈,贺岩,罗远.基于高速脉冲调制和回波采样的激光测距系统[J].中国激光.2019

[8].杨米杰.近距离动态目标脉冲激光测距机的理论与实验研究[D].长春理工大学.2019

[9].余杨,眭晓林.新型双频相干脉冲压缩测速测距激光雷达[J].激光与红外.2019

[10].黄民双,关在辉.基于游标原理的快速高精度脉冲激光测距方法[J].中国激光.2019

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