中国人民解放军32286部队, 山东 济南 250000
为实现对军用激光测距机雪崩二极管的有效防护, 通过实验的方法测试了VO2薄膜在1064 nm激光辐照下的基本性质, 得出了其相变前后透过率与膜厚的关系以及不同厚度VO2薄膜对C30950E雪崩二极管最低饱和入射激光阈值的影响, 并给出了拟合公式。实验结果表明,随着膜厚的增加,雪崩二极管的最低饱和入射激光阈值逐渐提高;膜厚为200 nm的VO2薄膜可将雪崩二极管的最低饱和入射激光阈值由5×10-6 W提高到 1.2×10-5 W。由于目前国内针对军用激光测距机雪崩二极管激光防护开展的研究还较少, 且大多局限在理论层面、缺乏实验数据支撑, 因此本文提供的数据和拟合公式不仅可以进一步验证将VO2薄膜用于军用激光测距机雪崩二极管防护的可行性, 而且为进一步开展各型激光测距装备雪崩二极管防护研究提供了数据参考。
VO2薄膜 测距机 C30950E雪崩二极管 饱和入射激光阈值 VO2 film laser rangefinder C30950E avalanche diode saturation incident laser threshold
针对不同大气环境条件下激光测距机最大测程显著变化的问题, 建立了表观光学参数大气能见度V与大气吸收系数、散射系数和总衰减系数之间的关系, 采用蒙特卡罗方法仿真了激光大气传输过程, 以美国Voxtel公司的远程激光测距机为例, 定量计算了雾天环境下能见度变化对最大测程的影响。结果显示:标称最大测程为10 km的激光测距机在能见度为20 m、300 m和1 500 m的气象条件下, 最大测程分别为30 m、335 m和1 240 m; 测距机最大测程随气象条件的改变会发生明显的变化。该仿真方法可评估大气光学参数对激光测距机测程的影响, 以及指导系统设计阶段的参数优化。
激光测距机 最大测程 大气能见度 蒙特卡罗仿真 大气传输 laser rangefinder maximum range atmospheric visibility Monte Carlo simulation atmospheric transmission
红外与激光工程
2021, 50(10): 20200454
长春理工大学机电工程学院, 吉林 长春 130022
针对测量高速运动暗小目标的需求,提出了一种基于单帧多次局部曝光的测速方法。理论分析了关键参数对测量频率的影响,推导了激光照明目标的灰度成像模型表达式。利用脉冲激光作为局部曝光光源与时序基准,在单帧图像中多次生成带时间戳的目标影像;建立单帧多次局部曝光测速模型,利用单目视觉与激光测距数据实现了暗小目标的空间定位与测速,突破了高速相机测量频率的上限并提高了测量精度;对速度为1500m/s的目标进行了测速仿真实验,结果表明,测速误差小于0.7%。在低速条件下设计了样机实验,相比标准速度的目标发射器,测速误差小于2.5%,且系统成本较低、机动性好,满足工程精度要求。
机器视觉 测速 高速摄影 光源设计 激光测距机 激光与光电子学进展
2020, 57(22): 221508
1 西南技术物理研究所, 成都 610041
2 海军装备部, 北京 100071
为了满足军用远程激光测距机对小体积高峰值功率固体激光器的应用需求, 采用短腔长、正交偏振电光调Q技术, 设计了小型风冷LD抽运Nd∶YAG固体激光器, 并对样机进行了实验验证。结果表明,激光器重量630g、重频20Hz、输出能量85mJ、脉冲宽度3.9ns、激光峰值功率21.8MW、束散角1.9mrad, 满足了小型化和高峰值功率的要求。该激光器具备较强环境适应性, 目前已实现工程化应用。
激光器 远程激光测距机 脉冲激光器 电光调Q 峰值功率 束散角 能量稳定度 lasers remote laser rangefinder pulsed laser electro-optic Q-switched peak power divergence angle energy stability
江苏曙光光电有限公司 激光装备研发部，江苏 扬州 225009
采用高功率激光二极管阵列（LDA）端面泵浦Nd:YAG激光棒方式,结合凸凹非稳腔的设计，获得20 Hz运转条件下小束散角激光输出平均能量约为83 mJ。以该激光为振荡源，同样采用LDA端面泵浦Nd:YAG激光棒的方式进行能量放大，组成LDA端面泵浦振荡-放大（MOPA)激光器，最终获得重频频率20 Hz、平均能量＞200 mJ、发散角＜2.1 mrad、能量波动＜±2.5%的脉冲激光输出。该激光器光光转换效率约为14.6%，体积为175×91×49 mm3，质量＜1 kg，激光经8倍发射天线后发散角＜0.3 mrad。
激光二极管阵列 端面泵浦 振荡-放大器 激光测距机 激光目标指示器 laser diode array(LDA) end-pumped master oscillator-power amplification(MOPA) laser range finder laser target designation
军械工程学院 军械技术研究所, 石家庄 050000
提出一种基于靶标调向装置的脉冲激光测距机光轴平行性检测方法。靶标十字分划中心分别与脉冲激光测距机白光瞄准光轴十字分划中心和激光发射光轴光斑中心对准, 通过读取码盘数据计算光轴平行性误差。该方法操作简单, 能够实时定量地检测光轴平行性误差, 有效地提升了检测精度, 实现了光轴平行性检测的数字化、自动化。
脉冲激光测距机 靶标调向装置 光轴平行性 pulsed laser rangefinder target alignment device parallelism of optical axis CCD CCD
激光检测系统分为激光发射、激光接收和回波信号处理三大部分。激光发射模块采用传统激光测距仪, 激光接收模块釆用激光接收管, 信号处理模块釆用FPGA编程实现, 采用高精度延时模块实现对激光距离的模拟。主要完成了采样数据的缓存和处理以及整个电路的时钟控制、逻辑控制和时序控制。采用激光回波模拟系统, 可以模拟激光在大气回波的传输过程, 提供远距离的虚拟目标, 实现对大测程指标的检测。以Spartan-6系列FPGA为设计平台, 高速的时钟电路使用300 M内部倍频电路, 实现回波延时精度达到3 ns左右, 使系统具有快速性, 而且实时性能好, 同时FPGA具有并行处理的特点。
激光测距机 激光驱动 延时处理 laser range finder field programmable gate array (FPGA) FPGA laser driver time-delay process
1 湖北工业大学电气与电子工程学院自动化系, 湖北 武汉 430068
2 武汉武大卓越科技有限责任公司, 湖北 武汉 430223
公路横纵坡的传统人工检测方法速度慢、精度差、效率低、需交通管制，在实时性、灵活性和安全性等方面存在严重不足。采用4台激光测距机（LRF）形成激光测距阵列，结合全球定位系统（GPS）和惯性测量单元（IMU）构建测量平面，实现公路横纵坡的检测。设计了一种基于相对运动的标定方法，通过获取激光测距阵列的偏差角修正前期测量数据进行标定，从而有效提高了测量精度。最后在实际路段进行检测，结果显示经过标定后测量精度提高了5% 左右，横纵坡数据测量重复度达到95% 以上，相关度均达到99.9%，完全能满足公路路基路面现场测试规程要求。
测量 标定 激光测距机 横纵坡 惯性测量单元 激光与光电子学进展
2016, 53(6): 061201
航空电子系统综合技术重点实验室, 上海 200233
针对利用陆基无线电导航系统实施区域导航(RNAV)运行时需要自动选择合理的导航台进行导航的要求,提出了一种考虑多因素的陆基无线电自动选台算法,并且采用两机场间的RNAV航路和周围DME导航台的信息,对RNAV航路阶段设计的考虑多因素的自动选台算法与考虑单一因素的选台算法结果进行对比和分析,并对所选的DME/DME区域导航精度进行验证.实验表明,提出的考虑多因素的陆基无线电自动选台算法可有效地选择较好的导航台,在及时切换为更好的导航台的同时能避免导航台切换频繁,最终实现飞机的精确定位,满足DME/DME区域导航性能要求.
区域导航 无线电导航 测距机 甚高频全向信标 导航台选择 RNAV radio navigation DME VOR station selection
