光电自准直仪抗背景光干扰技术研究

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1、密级:硕士学位论文光电自准直仪抗背景光干扰技术研究作者姓名：王君指导教师：白建明学位类别：工学硕士学科专业：光学工程研究所：中国科学院西安光学精密机械研究所2015年5月TheStudyontheAnti-backgroundLightTechniquesofthePhotoelectricAutocollimatorByWangJunThesisSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirement

2、ForthedegreeofMasterofEngineeringXi’anInstituteofOptics&PrecisionMechanicsChineseAcademyofScienceMay2015科研道德声明秉承研究所严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中所引用的内容都已给予了明确的注释和致谢。与我一同工作的同志对本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了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作

3、者签名：日期：知识产权声明本人完全了解中科院西安光学精密机械研究所有关保护知识产权的规定，即：研究生在所攻读学位期间论文工作的知识产权单位系中科院西安光学精密机械研究所。本人保证离所后，发表基于研究生工作的论文或使用本论文工作成果时必须征得产权单位的同意，同意后发表的学术论文署名单位仍然为中科院西安光学精密机械研究所。产权单位有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；产权单位可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：导师签名：日

4、期：日期：致谢致谢时间如同白驹过隙，三年的研究生学习生活随着毕业论文的完成即将结束，在这三年之中，我不仅学到了丰富的知识，提高了科研能力，还锻炼了团队合作精神，在科研严谨性上也有了比以前更加深刻的的认识。我还收获了朋友之情，师生之谊。在此，向所有指导、关心和帮助过我的老师、同学与朋友表示真挚感谢！首先要感谢我的导师白建明高级工程师！他为我提供了良好的学习和研究环境。本课题研究及学位论文是在白老师的悉心指导和帮助下完成的。从研究课题的选定到论文的完成，白老师都始终给予我耐心的指导。在学位论文撰写期间，白老师对我的

5、论文进行了详细的审阅，针对论文中存在的问题，提出了许多宝贵的修改意见。他认真负责的工作态度，精益求精的工作作风是我学习的榜样。感谢光学定向瞄准研究室的肖茂森主任提供给我各方面的指导与帮助。感谢光学定向瞄准研究室的胡晓东研究员在课题研究上提供给我各方面的指导。感谢课题组杨东来、于芳苏、孙国燕、赵小东在工作和学习上给我的帮助。感谢光学定向室生产部的马韩平、何玲玲、管清婵、尹刚等工作人员在我三年的工作学习过程中给我的指导与帮助。还要感谢研究室并肩学习研究的李晓妮、孟阳阳和郝冲和已经参加工作的师兄师姐以及正在实验室奋斗

6、的师弟师妹，在论文撰写期间，他们也给了我很多建议和帮助。感谢研究生部的李晋芳主任、赵萍、张雯、朱家芹、孙文诸位老师为我们提供了良好的生活和学习环境。感谢2012级所有同学给予的帮助。最后，真诚地感谢我的家人在研究生求学期间对我无微不至的关怀！王君2015年5月I摘要摘要现有的自准直仪多数是在室内条件下使用，基本没有太阳光、灯光等的干扰，可以达到其设计的精度指标。然而在室外环境中使用时却面临着各种干扰，如太阳光等，这些因素会导致光电自准直仪的精度下降，甚至无法正常工作。因此研究光电自准直仪的抗干扰技术，提高自准直

7、仪的抗干扰能力具有重要意义。本文着眼于提高光电自准直仪在有背景光干扰情况下的测量精度，从研究自准直仪的工作原理、国内外相关产品研究进展出发，对光电自准直仪中的关键技术进行了分析，最终选择采用光调制的方法作为解决方案，以光学系统设计、分析和算法研究为系统研究的重点，做了相应的模拟仿真及实验研究。论文的主要内容和研究进展有：1、针对背景光的干扰，以自准直仪光学系统为基础，用带宽为0.62μm-0.75μm的窄带滤光片取代了原有的0.6μm的截止滤光片，在光学系统中加入了偏振片，用Tracepro进行了仿真，分析了光

8、学系统改进前后系统对背景光的抑制能力，发现光学系统改进之后，系统对背景光的抑制比提高了27%。2、提出了基于光调制方法的自准直抗干扰技术，用Simulink进行了仿真建模，结果表明，采用光调制方法的自准直抗干扰技术后，输出信号的信噪比提高了11.38db。用LabVIEW编写了上位机数据处理软件，最后搭建了实验平台，设计了七组实验。采用光调制抗干扰技术之后，在室内300W氙灯作为背景光