激光近程测距系统设计

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1、.摘要本文针对式近程激光测距技术展开研究，重点研究短时间间隔的高精度测量这一关键技术。本文在对普通近程激光测距机的时间间隔测量方法分析后，提出了基于高精度时间间隔测量芯片的近程激光测距仪系统方案。我们研究了时间测量原理，设计了基于的时间间隔测量单元，激光器的驱动电源、光电探测器的驱动电路。针对有限距离的计数分辨率引起的误差，本文结合传统提高时间分辨率的方法，并对这一技术进行研究、发展和创新，使得测距系统的时间测量精度得到了很好的保证及提高，降低了硬件成本，简化了控制电路。关键词：近程激光测距时间间隔测量测距精度AbstractInthispaper,weh

2、avestudiedthepulsedlaserrangingtechnology,andthepriority isthecriticaltechnologyofthehigh-precisionmeasurementinshortintervals.Inthispaper,wehaveproposedthesolutionsoftheportablediodelaserrangefindersystembasedonthehigh-precisiontimeintervalmeasurementchip,throughadeepresearchofth

3、eprincipleofthepulsedlaserrangefinder.Wehavestudiedthetimemeasuringprincipleofthe,designedthetimeintervalmeasurementunitthatbasedontheTDC-GP2,designedthedrivenpowerofthepulse-semiconductorlasersandthedrivencircuitofthephotoelectricdetector.Tosolvetheerrorcausedbythecountresolution

4、inalimiteddistance,wehavecombinedtraditionalmethodstoimprovethetimeresolution,andwiththeresearch,developmentandinnovationofthetechnology,wehaveensuredanddevelopedthetimemeasurementaccuracyoftherangingsystem,reducedthecostofthehardwareandsimplifiedthecontrolcircuit.....KeyWords:Las

5、erranging;Timeintervals;;Rangingprecisionmeasurement....目录第一章引言11.1近程激光测距技术11.2近程激光测距的发展状况11.3课题研究的目的及意义21.4论文的主要工作3第二章近程激光测距原理42.1法测距42.2相位法测距62.3法测距与相位法测距比较72.4近程激光测距机结构和原理7第三章激光飞行时间测量技术93.1起止时刻鉴别技术93.2高精度时间间隔测量技术10第四章近程激光测距仪设计134.1近程激光测距仪总体设计134.2APD接收的光能量估算144.3激光器的选择与驱动154.4光

6、电转换器件的选择与驱动184.5高精度时间测量芯片的应用20总结25参考文献26....致谢27....第一章引言1.1近程激光测距技术近程激光测距是指根据激光往返待测距离的时间来测定距离的方法，近程激光测距技术是随着激光技术的出现而发展起来的一种精密测量技术，因其良好的测距性能而广泛应用在军事和民用领域。自1960年美国T.H.Maiman博士制成世界上第一台红宝石激光器开始，激光优异的单色性、方向性和高亮度性就引起了人们的普遍关注。激光的这些特性，决定着它成为理想的测距光源。国内外均大力开展了近程激光测距系统的研制工作。1961年美国就成功的研制了世界

7、上最早的红宝石近程激光测距系统，1969年美国又首次将近程激光测距系统应用于坦克火控系统。从此，近程激光测距技术发展迅猛，广泛的应用于战场上。近程激光测距方法从原理上分主要有相位测距法和测距法两种。由于相位测量技术较为成熟，因此测距精度较高，目前的测距技术大多采用此法，但相位测距电路较为复杂，技术难度较大，测程短。式测距方法结构简单，信号易于处理，并且易于实现实时测量，具有测程长的优点，因此发展潜力很大。1.2近程激光测距的发展状况近程激光测距技术与其它测距技术相比，具有测量距离远、抗干扰能力强、非接触目标、测量速度快、测距精度高等特点。目前，近程激光测距

8、已获得了广泛的应用，如地形测量、战术前沿测距、导弹运行轨道跟踪、以