高精度激光动态测试技术研究

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1、密级:硕士学位论文高精度激光动态测试技术研究作者姓名:叶道焕指导教师:黄庚华研究员中国科学院上海技术物理研究所学位类别:工学硕士学科专业:电路与系统研究方向：光电系统工程及其自动化培养单位:中国科学院上海技术物理研究所二零一六年五月学位论文版权使用授权书本人完全了解中国科学院大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文。本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内

2、容，愿意将学位论文提交《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社，编入CNKI学位论文全文数据库并充实到“学位论文学术不端行为检测系统”比对资源库，同意按章程规定享受相关权益。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日ResearchonhighprecisionlaserdynamictestingtechnologyByYeDaohuanADissertationSubmittedtoGraduateUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfu

3、lfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringShanghaiInstituteofTechnicalPhysicsMay,2016致谢致谢时光似箭，转眼硕士即将毕业，回顾这些年紧张而充实的科研生活，心中感慨万千。在攻读硕士学位期间，我得到许多来自周围老师、同事和同学的关心、帮助和支持，在此表示衷心的感谢！首先感谢我的导师黄庚华研究员，感谢您多年以来对我的培养和教诲，感谢您给我提供了一个足够宽广的平台。读硕期间，导师严谨治学的科研态度、深厚的专业底

4、蕴、渊博的学识、发散性的思维、以及对未知科学前沿领域的深刻洞察能力以及人格上的独特魅力给我留下了深刻的印象，使我在知识水平、实验技能、思维方式和对待科学的态度等方面受益良多。每当论文的研究过程中遇到任何问题，导师总能给我很好的建议和解决方案，在各个方面给予我无私的帮助和支持，帮助我克服诸多困难，保证了研究工作的顺利开展。这些一点一滴积累的经验将让我受用终生，值此论文完成之际，首先向我的导师表示衷心的感谢。感谢研究室舒嵘主任、杨一德老师的亲切关怀和辅导，感谢他们在项目管理和具体的研究工作中给了我很多宝贵意见，使得我能够

5、更快更好地融入科研工作，在这几年里不断地充实和完善自己。感谢同事程鹏飞、陈婷、贾绍磊、张冰娜等在我课题实验过程中不辞辛苦的帮助。感谢王斌永老师、方抗美老师在论文研究工作与生活方面给予我的支持和关怀。感谢所有曾经帮助过我的老师和同事。感谢研究生部的全体老师，感谢他们在学业完成期间提供的无私帮助。感谢我的父母和亲人，感谢你们对我多年求学的支持和理解，是你们含辛茹苦的培养，鼎力的支持和关怀才使我顺利完成学业，在我逆境时给予强大的信任和支持，在我成功时与我分享无比的喜悦，你们是我最宝贵的财富！叶道焕2016年5月I摘要摘要星

6、载激光测距仪具有单色性好、相干性好、准直性好等特点，可以精确测量测距仪到被测物体之间的距离。近年来，随着科学技术的不断发展，激光测距仪在测距范围及测距精度等方面也取得了长足的进步。围绕激光测距仪所要达到的测距精度和测距范围，在激光测距仪的研制过程中，需通过相关的地面测试方法，对测距仪的各项技术指标进行快捷、方便、有效和充分的地面测试实验。本课题的研究正是根据我国探月三期工程嫦娥五号激光测距仪的工作特性及技术指标要求，结合现有的技术手段，确定合理的技术途径，提出了一种基于光电延时法的高精度激光动态测试系统。文中围绕着脉

7、冲式激光测距仪的工作原理，对脉冲式激光测距仪的系统结构、关键技术指标及现阶段脉冲式激光测距仪的地面测试方法进行了全面分析。在此基础上，文中对光电信号接收放大技术、恒比定时鉴别技术、高精度时间延迟技术、激光功率动态调节技术进行了深入的研究，最终设计了由激光接收单元、时间延迟单元、激光发射单元、能量调节单元、控制单元五个部分组成的激光动态测试系统，同时对导致系统误差和随机误差的原因进行了分析，并提出了解决方案。在实验过程中，对系统关键单元特性、系统延迟系数及系统精度进行了详细测试，并与激光测距仪进行了联调实验。实验结果表

8、明，该激光动态测试系统满足测试精度小于0.15m，最小测试距离小于15m的技术指标要求，能够满足目前国内绝大多数激光测距仪的地面测试需求。本课题研究成果除可以应用于嫦娥五号激光测距仪外，还可以推广到我国其它星载脉冲式激光测距仪的地面检测系统，对实现星载脉冲激光测距仪方便、高效、充分的地面检测方法具有重要的参考价值。关键词：高精度，激光测距，动态