本文關(guān)鍵詞：高精度激光動態(tài)測試技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：星載激光測距儀具有單色性好、相干性好、準直性好等特點,可以精確測量測距儀到被測物體之間的距離。近年來,隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,激光測距儀在測距范圍及測距精度等方面也取得了長足的進步。圍繞激光測距儀所要達到的測距精度和測距范圍,在激光測距儀的研制過程中,需通過相關(guān)的地面測試方法,對測距儀的各項技術(shù)指標進行快捷、方便、有效和充分的地面測試實驗。本課題的研究正是根據(jù)我國探月三期工程嫦娥五號激光測距儀的工作特性及技術(shù)指標要求,結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)手段,確定合理的技術(shù)途徑,提出了一種基于光電延時法的高精度激光動態(tài)測試系統(tǒng)。文中圍繞著脈沖式激光測距儀的工作原理,對脈沖式激光測距儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)指標及現(xiàn)階段脈沖式激光測距儀的地面測試方法進行了全面分析。在此基礎(chǔ)上,文中對光電信號接收放大技術(shù)、恒比定時鑒別技術(shù)、高精度時間延遲技術(shù)、激光功率動態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)進行了深入的研究,最終設計了由激光接收單元、時間延遲單元、激光發(fā)射單元、能量調(diào)節(jié)單元、控制單元五個部分組成的激光動態(tài)測試系統(tǒng),同時對導致系統(tǒng)誤差和隨機誤差的原因進行了分析,并提出了解決方案。在實驗過程中,對系統(tǒng)關(guān)鍵單元特性、系統(tǒng)延遲系數(shù)及系統(tǒng)精度進行了詳細測試,并與激光測距儀進行了聯(lián)調(diào)實驗。實驗結(jié)果表明,該激光動態(tài)測試系統(tǒng)滿足測試精度小于0.15m,最小測試距離小于15m的技術(shù)指標要求,能夠滿足目前國內(nèi)絕大多數(shù)激光測距儀的地面測試需求。本課題研究成果除可以應用于嫦娥五號激光測距儀外,還可以推廣到我國其它星載脈沖式激光測距儀的地面檢測系統(tǒng),對實現(xiàn)星載脈沖激光測距儀方便、高效、充分的地面檢測方法具有重要的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：高精度 激光測距 動態(tài)測試 光電延遲 距離模擬
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(上海技術(shù)物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN249
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 引言11-22
• 1.1 課題的背景及意義11-12
• 1.2 激光測距儀測試方法概述12-13
• 1.3 激光測距儀測試技術(shù)發(fā)展概況13-18
• 1.4 論文研究內(nèi)容概述18-22
• 1.4.1 主要研究目標18-20
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排20-22
• 2 高精度激光動態(tài)測試技術(shù)研究22-39
• 2.1 脈沖式激光測距基本原理22-24
• 2.2 脈沖式激光測距儀地面測試技術(shù)分析24-28
• 2.2.1 最大測程地面測試技術(shù)分析24-27
• 2.2.2 測距精度地面測試技術(shù)分析27-28
• 2.3 激光動態(tài)測試系統(tǒng)的基本原理28-30
• 2.3.1 系統(tǒng)原理和概述28-30
• 2.3.2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)30
• 2.4 激光動態(tài)測試系統(tǒng)的誤差分析30-39
• 2.4.1 系統(tǒng)誤差分析31-33
• 2.4.2 隨機誤差分析33-37
• 2.4.3 系統(tǒng)總誤差分析37-39
• 3 激光動態(tài)測試系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)39-60
• 3.1 高精度激光動態(tài)測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)39-40
• 3.2 激光接收單元設計40-46
• 3.2.1 光電二極管的選型40-42
• 3.2.2 放大電路設計42-44
• 3.2.3 恒比定時鑒別電路設計44-46
• 3.3 時間延遲單元關(guān)鍵技術(shù)及設計46-52
• 3.3.1 時間延遲單元工作原理46-47
• 3.3.2 時間間隔測量技術(shù)47-50
• 3.3.3 時間延遲單元設計50-52
• 3.4 激光發(fā)射單元52-53
• 3.4.1 激光發(fā)射單元技術(shù)要求分析52
• 3.4.2 激光發(fā)射單元設計52-53
• 3.5 能量調(diào)節(jié)單元分析與設計53-56
• 3.5.1 激光回波功率與測量距離的關(guān)系53-55
• 3.5.2 能量調(diào)節(jié)單元設計55-56
• 3.6 控制單元功能分析與設計56-58
• 3.6.1 控制單元功能56
• 3.6.2 控制單元設計56-58
• 3.7 系統(tǒng)設計結(jié)果58-60
• 4 激光動態(tài)測試系統(tǒng)實驗及分析60-78
• 4.1 系統(tǒng)關(guān)鍵單元測試60-64
• 4.1.1 恒比定時鑒別電路測試60-61
• 4.1.2 時間延遲單元測試61-63
• 4.1.3 激光發(fā)射單元測試63-64
• 4.2 系統(tǒng)技術(shù)指標測試64-71
• 4.2.1 系統(tǒng)延遲系數(shù)測試64-66
• 4.2.2 系統(tǒng)精度測試66-71
• 4.3 動態(tài)測試系統(tǒng)與激光測距儀聯(lián)調(diào)實驗71-78
• 4.3.1 激光測距儀精度測試實驗71-74
• 4.3.2 激光測距儀動態(tài)測距實驗74-76
• 4.3.3 激光測距儀最大測程實驗76-78
• 5 結(jié)論與展望78-80
• 參考文獻80-84
• 作者簡介及在學期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果84

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本文編號：492169