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脉冲式高精度激光测距技术研究

陈弈  郭颖  杨俊  黄庚华  舒嵘  
【摘要】:本文对脉冲式激光测距仪的误差来源进行了分析,着重讨论了影响测距仪随机误差的几个因素。通过分析可以看到,提高时间间隔测量电路的分辨率,采用高速阈值鉴别芯片以及缩短信号上升沿是提高测距精度的有效方法。其中,信号上升沿的缩短可以通过采用窄脉冲激光器以及适当的接收电路带宽来实现。通过仿真计算得到,保持5ns上升时间不被扩展的最小带宽约为90MHz。采用这个思路设计了一种高精度激光测距系统。经测试,该系统对500m内不同距离目标的单次测距精度(3σ)在0.077m~0.115m之间,对距离在500m到3km的目标则优于0.1‰D+0.05m(D为距离)。同之前采用不同激光器和带宽的设计相比,该系统的单次测距精度有了明显的改善。

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