資源描述:
《激光測距方法研究現(xiàn)狀.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第二十八屆2014’IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會議激光測距方法研究現(xiàn)狀董淳(天津市星拓科技發(fā)展有限公司電話:15022789966)摘要:隨著軍事、航空航天、精密制造與測量等技術(shù)的飛速發(fā)展,在越來越多的場合需要進(jìn)行大范圍、高精度、快速、動態(tài)的距離和速度測量。因其亮度高、方向性強(qiáng)和相干距離長的特點(diǎn),激光一直都是大尺度精密距離測量的首選工具。本文闡述了激光測距在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,討論了以干涉測距、脈沖激光測距、調(diào)頻連續(xù)激光測距以及相位測距為代表的激光測距技術(shù)的原理及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞:激光測距干涉測距脈沖激光調(diào)頻連續(xù)波測距相位法測距ResearchStatusofL
2、aserDistanceMeasurementMethodDongChun(TianjinXingtuoTechnologyDevelopmentCo.,Ltd.Tel:15022789966)Abstract:Astherapiddevelopmentofmilitary,aerospace,precisionmanufacturingandmeasurementtechnology,therearemoreandmoredemandsforlargerange,highprecision,fast,dynamicdistanceandvelocitumeasurement.Bec
3、auseofthehighbrightness,strongdirectivity,andlongcoherencelength,laserhasbeenacommontoolfolargescaleprecisiondistancemeasurement.Inthispaper,theapplicationoflaserranginginindus仃iMareaisexpounded.nlelaserdistancemeasurementmethodisdiscussedinrespectofinterferometermeasurement,laserpulsemeasureme
4、nt,FMCWandphaselaserrangefinderKeywords:LaserdistancemeasurementInterferometermeasurementLaserpulsemeasurementFMCWphaselaserrangefinder1引言自1960年美國T.H.Maiman博士研制第一臺紅寶石激光器以來,激光器問世雖然只有半個世紀(jì),但發(fā)展迅速。從紅寶石激光器到Nd:YAG激光器、鉺玻璃(Er:Glass)激光器、C02激光器、受激喇曼頻移(RamanShift)激光器、半導(dǎo)體激光器、光學(xué)參量振蕩(OPO)激光器、飛秒激光器等紛紛出現(xiàn)并快速發(fā)展,配
5、合泵浦、調(diào)Q、鎖模等技術(shù)的發(fā)展以及光電二極管、APD的研制,大大推動了激光測距技術(shù)的發(fā)展。激光測距技術(shù)是集激光技術(shù)、光學(xué)、電子學(xué)、光電子學(xué)、精密機(jī)械及計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的綜合性技術(shù),因其具有高精度、可實(shí)現(xiàn)非接觸測量、測量范圍廣,對電磁干擾不敏感等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于航天、軍事、機(jī)器人視覺、工業(yè)自動生產(chǎn)線和測繪等領(lǐng)域。常見的激光絕對距離測量方法有激光干涉法、脈沖法、調(diào)頻連續(xù)波法、相位法等。2激光測距在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用在船舶、飛機(jī)制造等需要大尺寸測量(幾十米至幾百米)的領(lǐng)域,由于其測量范圍較大而且直線校準(zhǔn)和裝配的要求很高,往往需要mm級甚至更高精度的測量,要得到更高的裝配精度以及提高生產(chǎn)量就需
6、要高效的測量系統(tǒng)的幫助。如在飛機(jī)外形測量中,國內(nèi)外在飛機(jī)外形測繪上基本上采取兩種傳統(tǒng)的方法:樣板采樣法和打點(diǎn)采樣法。樣板采樣法是將層板或其他薄板按照飛機(jī)外形的框切面進(jìn)行鋸切、研磨,直至樣板的曲線與飛機(jī)框切面的曲線相一致,那么該樣板的曲線就是飛機(jī)的外形切面曲線:打點(diǎn)采樣法利用水平尺、直角尺分別測出某個框切面采樣點(diǎn)的位置,在所要的曲線垂直面里建立X.Y坐標(biāo)系,分別將各個點(diǎn)的相對坐標(biāo)測出來,對于曲率變化比較大的地方多選一些測量點(diǎn),對于曲率變化較緩慢的地方可以少選擇一些測量點(diǎn),這些點(diǎn)的連線即為形成框切面的曲線??梢?,傳統(tǒng)的測量方法費(fèi)時費(fèi)力,而且由于飛機(jī)體積大、曲面復(fù)雜,傳統(tǒng)的測量手段無論在第
7、二十八屆2014’IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會議測量準(zhǔn)確度和效率上都無法滿足實(shí)際需要,尤其是一些對接點(diǎn),其測量誤差通常要控制在毫米或亞毫米級。同樣在某些大型試驗(yàn)設(shè)備、精密生產(chǎn)線安裝等過程中,大尺寸的準(zhǔn)確測量是保證部件間進(jìn)行裝配的關(guān)鍵,如我國迄今最大的科學(xué)工程“上海光源”的同步輻射光源裝置中,主體包括IOOMeV長度為20m的直線加速器、3.5Gev周長為180m的增強(qiáng)器和3.5GeV周長為432m的儲存環(huán)以及沿環(huán)外側(cè)分布的同步輻射光束線和