基于可變光纖延遲線的長距離激光測距仿真研究.pdf

1、激光測距技術(shù)具有方向性好、測距精度高和測程遠(yuǎn)等優(yōu)點，在航空航天、軍事等諸多領(lǐng)域有十分廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)的重要技術(shù)指標(biāo)包括測距距離和測距精度。本文主要針對激光測距系統(tǒng)中的測距距離及精度進(jìn)行研究，設(shè)計了基于可變光纖延遲線進(jìn)行空間長距離激光測距的模擬仿真系統(tǒng)。
　　本文主要內(nèi)容包括：
　?。?）介紹脈沖激光測距的原理及重要參數(shù)，對比分析電延遲與光延遲的性能；介紹光纖延遲線的工作原理、分類、應(yīng)用背景及國內(nèi)外的發(fā)展情況。
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2、2）首先，通過分析對比旁路和差分拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的性能，以及各類光開關(guān)的優(yōu)缺點及兩種單模光纖的色散和損耗特性，根據(jù)長距離測距仿真系統(tǒng)的功能要求，設(shè)計了基于二進(jìn)制差分結(jié)構(gòu)的19-bit可變光纖延遲拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其次，通過分析不同長度光纖的測量原理和誤差，不同光纖連接方法的優(yōu)缺點，得到了各光開關(guān)之間光纖的長度誤差和光纖連接帶來的誤差。最后，設(shè)計了光纖延遲組件收發(fā)模塊，其性能滿足模擬測距脈沖傳輸?shù)囊蟆?br>　?。?）利用matlab仿真軟件，建立了包

3、含光發(fā)射模塊、可變光纖延遲線、光接收模塊的長距離激光測距的仿真模型，得到10m-20km內(nèi)任意距離所需要的折合光纖長度、光開關(guān)控制數(shù)據(jù)串、光纖長度誤差及傳輸損耗等參數(shù)。完成了對勻速運動、勻變速運動、變速運動三種不同運動曲線的模擬仿真和精度分析。建立了速度和加速度仿真模型，得到了速度和加速度的仿真曲線。
　　本文所設(shè)計的仿真系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)空間10m-20km高精度激光測距的模擬仿真。仿真系統(tǒng)測量范圍為10m-20000m，對應(yīng)測量距離