红外技术, 2020, 42 (5): 483, 网络出版: 2020-05-30  

利用正弦幅值时间转换的脉冲激光测距方法

Pulse Laser Ranging Using Sinusoidal Amplitude Time Conversion
作者单位
北京石油化工学院光机电装备技术北京市重点实验室,北京 102617
摘要
提出了一种利用正弦幅值时间转换的高精度脉冲激光测距方法,该方法以正弦信号作为时间基准,采用倍频和时钟分相技术,通过调节脉冲发射延时,控制回波脉冲定时点落在基准正弦波的 0~./4区间,然后对这一区间进行分段线性插值处理,将正弦幅值的变化转换为定时时间,实现高精度测距。该方法原理结构简单、容易实现。实验结果表明:在激光发射平均功率为 1 mW时,在 无合作目标测程 300 m内,测距精度为± (5 mm+3 ppm)。
Abstract
In this study, a high-precision pulse laser ranging method, employing sinusoidal amplitude time conversion, is proposed. The method uses a sinusoidal signal as a time reference, and frequency doubling and the clock phase separation technique to control the echo pulse timing by adjusting the pulse emission delay. The signal falls within the 0-./4 interval of the reference sine wave, and then effects piecewise linear interpolation for the given interval to convert the variation of the sinusoidal amplitude into the time required for achieving high-precision ranging. The underlying principle of the method is simple and easy to implement. The experimental results show that when the average power of laser emission is 1 mW, the range accuracy is ± (5 mm + 3 ppm) within 300 m without a cooperation target.

黄民双, 关在辉, 姜博. 利用正弦幅值时间转换的脉冲激光测距方法[J]. 红外技术, 2020, 42(5): 483. HUANG Minshuang, GUAN Zaihui, JIANG Bo. Pulse Laser Ranging Using Sinusoidal Amplitude Time Conversion[J]. Infrared Technology, 2020, 42(5): 483.

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