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精密光电距离测量-棱镜、反射和自然光电距离测量




来源:yiyi
时间:2018-10-16 23:35:13

精密光电距离测量-棱镜、反射和自然光电距离测量

  光电距离测量
  对于棱镜、反射片和自然目标的光电距离测量,

光轴同轴的激光束来进行,反射光由一个敏感的影像接收器探测并转化成
电信号,通过数字化、累加和信号分析,就可以得到仪器到目标点的距离
。100MHz的调制频率是高精度距离测量的保证。
    对自然表面目标的测程可达1000m以上,为了实现无棱镜或者反射片如
此长距离的测量,采用了系统分析技术,这项技术结合了相位测量和飞行
时间法测量的优势而摒弃了它们的弊端,通过评估所有的信号信息进行距
离测量,最终,通过基于极大似然法的现代信号处理技术计算而得到距离
值。这种新的EDM系统增加了敏感度,从而大大提高了无棱镜测量的距离。
   测量系统可根据环境条件智能地选择测量频率,改进的EDM使用额外的
不同的频率来延缓仪器和目标之间多路径反射的影响,而且,测量数据处
理时还考虑了更多提高测量精度和加强距离测量可靠性的方法。还具有在
不利的外界环境诸如沙尘、烟、雾、雨和雪等条件下进行测量的优势。
   
    对激光束的形状也做了显著的改善,激光束的不均匀边缘光线经过目
标反射后会干扰距离测量结果,将不均匀的边缘光线从激光束中剔除,将
优化激光束的轮廓和脚印,从而提高测量精度。


    角度测量系统中,LED发射的光线从线传感器上方的编码度盘穿过,编
码度盘的影像呈现在线传感器上,编码影像可转化成角度信息。基于线编
码可获得精度为0.27度的初步角度值,精密角度值是基于线编码的形心位
置,采用徕卡公司开发的精密算法求得。为确定某一位置的角度值,线传
感器至少要捕捉10条线编码,

    特点和优势体现在它的高频率测量能力和四重角度探测系统上,高频
率测量能实现每秒测量5000个角度值,四重角度探测系统能测量出编码玻
璃度盘的准确位置。高频角度探测便于实现直接精确的驱动控制,在不需
要反复纠正位置的情况下,TS30能通过直接驱动准确地定位到指定位置。
而传统仪器,由于测量频率只有几赫兹,其驱动控制需要在驱动轴上使用
一个附加的编码器,编码器自身测量频率高但是不准确,需要保持与角度
测量系统同步,编码器与角度测量系统往往会出现差异,这将导致照准部
照准不精确,出现反复迭代定位测量。
  编码度盘的实际位置是通过四重角度读数系统测得的,其优势明显,系
统误差和随机误差能被消除,大大提高了测量的精度和可靠性。使用两个
编码器的角度测量系统,能够消

 

(本文由上海光学仪器厂编辑整理提供, 未经允许禁止复制)

  
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