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《适合于小飞机防撞系统的机载小型激光测距仪》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第32卷第11期中国激光Vol.32,No.112005年11月CHINESEJOURNALOFLASERSNovember,2005文章编号:025827025(2005)1121549205适合于小飞机防撞系统的机载小型激光测距仪鲍星合,陈刚,夏志平,瞿荣辉,方祖捷(中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800)摘要报道了一种重量轻、功耗低、适合于小飞机防撞系统应用的小型激光测距仪。系统基于脉冲激光测距原理,采用905nm半导体脉冲激光器、电感升压式偏置高压电源和可编程逻辑器件(PLD),研制出重量不
2、大于100g,功耗不大于625mW,测量范围100m,盲区3.0m,分辨率±1m的机载小型激光测距仪。实验测试结果表明,其各项技术性能指标符合无人驾驶小飞机防撞系统的应用要求。关键词仪器;激光测距仪;复杂可编程逻辑器件;电感升压技术;机载中图分类号P225.2文献标识码AAirborneMiniatureLaserRangeFinderBAOXing2he,CHENGang,XIAZhi2ping,QURong2hui,FANGZu2jie(ShanghaiInstituteofOpticsandFineMec
3、hanics,TheChineseAcademyofSciences,Shanghai201800,China)AbstractAlightweight,lowconsumeandminiaturelaserrangefinderwhichissuitableforaircraftcollisionavoidancesystemisreportedhere.Byvirtueoftheuseof905nmpulsesemiconductorlaser,highvoltagesupplyboostedbyinduc
4、tanceandcomplexprogrammablelogicdevice(CPLD),thecompleteddevicewithdetectablerangeof100m,blindregionof3.0m,andresolutionof±1.0misfeaturedbyitsweightoflessthan100gandenergyconsumelowerthan625mW.Accordingtothetestresults,allofthetechnicalcharacteristicmeetsthe
5、demandofminiatureaircraftcollision2avoidancesystem.Keywordsinstrumentation;laserrangefinder;complexprogrammablelogicdevice;inductionstep2uptransformer;airborne1引言传统半导体激光测距仪通过分离元件处理激光收、发信号从而测量光脉冲往返时间,使得电路较复目前小型无人飞行器十分引人关注,它广泛应杂,调试困难,精度及可靠性相对差,体积、重量也较用于军事及民用。由
6、于小飞机的使用场合主要是在大。本文采用目前在电子工程领域广泛应用的可编低空范围,飞行路径中的建筑物乃至山峰等障碍物程逻辑器件(PLD)进行收发信号处理,该器件的使对于飞行而言是必须加以回避的危险因素。因此,用使得整机重量、功耗都大幅度降低,而系统可靠性机载小型激光测距仪是无人驾驶小飞机飞行安全的却得到提高。同时由于可编程逻辑器件可以在系统关键传感器件。[2,3]编程,方便了系统调试,产品升级。激光测距技术已广泛应用在国防军事和生产交通等许多领域,已有许多产品问世,但是现有商用激2系统结构和工作原理光测距仪,在体
7、积、重量、功耗、重复频率等方面还不能满足无人小飞机的应用需求。机载小型激光测距2.1系统组成仪要求的测量距离相对较近,而又要求其体积、重量如图1所示,机载小型激光测距仪整个系统包和功耗小,因此光电效率高的半导体激光器测距仪括激光脉冲发射模块及发射镜;回波脉冲探测模块[1]是合适的解决方案。及接收镜;高压模块提供半导体脉冲激光器和雪崩收稿日期:2005203211;收到修改稿日期:2005206209作者简介:鲍星合(1980—),男,安徽寿县人,中国科学院上海光学精密机械研究所硕士研究生,主要研究方向为激光测距
8、。E2mail:realstar_2005@163.com1550中国激光32卷光电探测器所需高偏置电压;信号处理器兼顾整个系统的控制和测距信号的处理工作,以及单片机接口,实现测距仪和小飞机控制系统的数据传输。图1机载小型激光测距仪系统结构Fig.1Systemcompositionoftheairborneminiaturelaserrangefinder系统工作时,小飞机控制器首先
