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脉冲激光测距仪

发布时间:2015/5/10 21:22:01 访问次数:1404

   脉冲激光测距仪在军事、 AT24C16C-SSHM-T气象研究和人造卫星的运动研究方面有重要的地位,与雷达测距相比,其主要缺点是在近地面使用时受气象条件的影响较大。

   1.测距原理

   脉冲激光测距仪的测距原理是由激光器对被测目标发射一个光脉冲,然后接收目标反射回来的光脉冲,通过测量光脉冲往返所经过的时间来计算出目标的距离。

   光在空气中传播的速度c一3xl08rrl/s。设目标的距离为L,光脉冲往返所走过的距离即为2/,若光脉冲往返经过的时间为£,则测距仪即按式(6 -8)算出所测的距离。

      

   2.脉冲测距仪工作过程

   脉冲激光测距仪的原理和组成见图6 -30,它由激光发射系统、接收系统、门控电路、时钟脉冲振荡器及计数器等组成。

   1)工作过程

   其工作过程为,当按动启动按钮10时,复原电路9给出复原信号使整机复原,准备进行测量;同时触发脉冲激光器l产生激光脉冲,见图6 -30(a)、(b),该激光脉冲除一小部分能量由取样器2直接送到接收器外作为参考信号,绝大部分激光能量射向被测目标,由被测目标把激7一整形电路;8-控制电路;9-复原电路;10-启动按钮;11-时钟振荡器;12-电子门;13一计数器。光能量反射回到接收系统得到回波信号,如图6 -30(c)所示。参考信号及回波信号先后经小孔光阑3和干涉滤光片4聚焦到光电检测器5上,变换成电脉冲信号。小孔光阑3的作用是限制视场角,阻挡杂光进入系统。干涉滤光片4-般只允许本激频率信号迸入系统,阻止背

景光进入,从而有效地降低背景噪声,提高信噪比。由光电检测器件5得到的电脉冲,经放大电路6和整形电路7,输出一定形状的负脉冲到控制电路8。由参考信号产生的负脉冲A(见图6 -30(d)),经控制电路8打开电子门12(见图-30(e))。这时振荡频率一定的时钟振荡器11产生的时钟脉冲,通过电子门12进入计数显示电路13,开始计时(见图6- 30(f))。当厦射回来经整形后的测距信号B到来时,关闭电子门12,计时停止。计数和显示的脉冲数如图6 - 30(g)所示。设计数器在参考脉冲和回波脉冲接收到n个时钟脉冲,时钟脉冲的重复周期为丁,被测距离为£=÷cn丁,则时钟振荡频率取得越高,测量分辨率越高。但是最小分辨距离并不由计数系统单独可以提高,它主要取决于激光脉冲的上升时间。脉冲激光测距仪结构较简单,测程远;缺点是测距精度较低。


   脉冲激光测距仪在军事、 AT24C16C-SSHM-T气象研究和人造卫星的运动研究方面有重要的地位,与雷达测距相比,其主要缺点是在近地面使用时受气象条件的影响较大。

   1.测距原理

   脉冲激光测距仪的测距原理是由激光器对被测目标发射一个光脉冲,然后接收目标反射回来的光脉冲,通过测量光脉冲往返所经过的时间来计算出目标的距离。

   光在空气中传播的速度c一3xl08rrl/s。设目标的距离为L,光脉冲往返所走过的距离即为2/,若光脉冲往返经过的时间为£,则测距仪即按式(6 -8)算出所测的距离。

      

   2.脉冲测距仪工作过程

   脉冲激光测距仪的原理和组成见图6 -30,它由激光发射系统、接收系统、门控电路、时钟脉冲振荡器及计数器等组成。

   1)工作过程

   其工作过程为,当按动启动按钮10时,复原电路9给出复原信号使整机复原,准备进行测量;同时触发脉冲激光器l产生激光脉冲,见图6 -30(a)、(b),该激光脉冲除一小部分能量由取样器2直接送到接收器外作为参考信号,绝大部分激光能量射向被测目标,由被测目标把激7一整形电路;8-控制电路;9-复原电路;10-启动按钮;11-时钟振荡器;12-电子门;13一计数器。光能量反射回到接收系统得到回波信号,如图6 -30(c)所示。参考信号及回波信号先后经小孔光阑3和干涉滤光片4聚焦到光电检测器5上,变换成电脉冲信号。小孔光阑3的作用是限制视场角,阻挡杂光进入系统。干涉滤光片4-般只允许本激频率信号迸入系统,阻止背

景光进入,从而有效地降低背景噪声,提高信噪比。由光电检测器件5得到的电脉冲,经放大电路6和整形电路7,输出一定形状的负脉冲到控制电路8。由参考信号产生的负脉冲A(见图6 -30(d)),经控制电路8打开电子门12(见图-30(e))。这时振荡频率一定的时钟振荡器11产生的时钟脉冲,通过电子门12进入计数显示电路13,开始计时(见图6- 30(f))。当厦射回来经整形后的测距信号B到来时,关闭电子门12,计时停止。计数和显示的脉冲数如图6 - 30(g)所示。设计数器在参考脉冲和回波脉冲接收到n个时钟脉冲,时钟脉冲的重复周期为丁,被测距离为£=÷cn丁,则时钟振荡频率取得越高,测量分辨率越高。但是最小分辨距离并不由计数系统单独可以提高,它主要取决于激光脉冲的上升时间。脉冲激光测距仪结构较简单,测程远;缺点是测距精度较低。


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