基于双振镜的激光扫描系统的设计与实现

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1、ＵＮＶＥＲＳＩＴＹＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡＩＦ？硕壬学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ．ｆｒ；魚ｊｍ＇■？Ｉ－：．．ｐｉ：ｖ多貨接．－扣＊＾■：＾１－．＜ｙ７．手－论文题目基于双振镜的激光哲描系统的设计与实现学科专业电路与系统学号２０１２２１〇２〇１１４一￣￣作者姓名孙琳泮指导教师习友宝教授分类号密级注１１０＜：＿｜学位论文基于双振镜的激光扫描系统的设计与实现（题名和副题名）孙鄉洋（作者姓名）指导教师

2、习友宝教授’电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕±学科专业电路与系统提交论文日期ＯＰ仪口３论文答辩日期王祇＆Ｓ学位授予单位和日期电子科技大学年６月日答辩委员会主席评阅人乾，ｕ．ｆ４句孚注１；注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作＾及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用巧的材料。与我一同工作的同志对本

3、研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名、＝菊易ｋ译日期：年月曰论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可｛＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论义在解密后应遵守此规定）＼导师签名：作者签名：莉日期：年月日DESIGNANDREALIZATIONOFTHELASERSCANNINGSYSTEMBASE

4、DONDUALGALVANOMETERAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CircuitsandSystemsAuthor:SunLinyangAdvisor:Prof.XiYoubaoSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要激光技术的快速发展和交通行业的日益繁忙促使交通系统的智能化和现代化的提高。飞机作为当前主要交通运输工具的使用量的增加加剧了飞机调度和机场管理的工作强度。为了降低机场日益繁重的工作强度和提高机场运行效率，论文研究了

5、飞机泊位引导系统中的基于双振镜的激光扫描系统。基于双振镜的激光扫描系统采用激光扫描技术，通过控制双振镜系统的水平步进电机和垂直步进电机的角度改变，完成扫描范围内的空间物体的轮廓提取和识别。在激光扫描系统的研究过程中，论文首先分析了针对飞机特定的扫描物体的轮廓提取的扫描方式，根据飞机机型参数和机身特征，提出了基于特征点匹配的激光扫描策略，采取这种扫描方式可保证激光扫描系统有效地对飞机外形进行描绘和识别；然后论文分析了激光扫描系统的关键技术，对空间坐标转换、激光数据的预处理和步进电机的工作方式进行了讨论，依据飞机泊位过程的精度要求和时间要求，系统确定了激光数据的字节精简及数据去噪的预处理方式和

6、步进电机的工作频率与电机细分数等参数。在系统的关键硬件的构成中，论文讨论了激光扫描系统的主控制器AVR32的控制模块和命令、数据通信电路的硬件设计、电机控制单元FPGA与主控制器AVR32之间的命令同步电路和电机并联驱动电路、激光测距模块的连续测量模式的电路设计以及系统的电源模块。论文最后讨论了激光扫描系统的扫描命令协议和系统软件设计，主控制器AVR32通过移植嵌入式实时操作系统uC/OS-II完成命令解析、执行和回送数据的功能。电机控制单元FPGA通过程序实现电机任一方向下的可选频率的转动。系统根据双振镜结构特点和机场应用环境，提出了双振镜系统的物理零点确定的自适应算法和双振镜系统的回零

7、校准的临界值算法。通过机场飞机的实际入坞引导测试，激光扫描系统满足飞机入坞的不同阶段引导过程的精度和时间要求，实现了飞机泊位引导的功能。关键词：激光扫描，双振镜系统，uC/OS操作系统，步进电机IABSTRACTTherapiddevelopmentofthelasertechnologyandtheincreasinglyheavyofthetransportationindustrymaketheintelligen