【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光测距
,具体涉及一种脉冲/相位一体式激光测距仪。
技术介绍
激光测距仪是一种使用激光作为探测波束,测量反射面距离发射点绝对距离的长度测量仪器。激光测距具有非接触测量、测量精确度高、分辨率高、抗干扰能力强、体积小和重量轻等一系列的优点,在各种测量行业中得到了广泛的应用,无论是在军事领域,还是在科学试验、施工生产、基础建设等方面,都起着重要的作用。按照激光测距原理,能够实现非合作目标(无反射镜、靶标版)测距的激光测距仪可分为脉冲式和相位式两种。脉冲式测距仪原理是通过向被测目标发射脉冲式激光束,并测量激光往返飞行时间,根据光在大气中的传播速度计算得出测量点至目标的距离。脉冲测距仪的原理和结构较简单,测程远,缺点是绝对测距精度较低,且有近程无法测量的盲区。通常脉冲法作用距离为数十米至数千米,误差在1m左右,一般用于远程测距。相位式激光测距是采用正弦波信号对激光进行调制,利用发射的调制光和被测目标反射的接收光之间光强的相位差包含的距离信息来实现对被测目标距离的测量,具有测量精度高、分辨率高的优点。采用非合作目标时,相位式测距仪的工作距离一般在零点几米至几十米,一般最远不超过200米,测距误差可控制在2mm以内。在一些特殊的应用场合,既需要有较远的测量距离,以便及时发现、探测到数公里外远距离目标,又需要在近程(几十米内至零点几米内)时具有较高的探测精度,以便进行 ...
【技术保护点】
一种脉冲/相位一体式激光测距仪,其特征在于:包括激光发射脉冲/连续波双模式调制电路和接收信号脉冲激光飞行时间/相位差双模式解调电路;激光发射脉冲/连续波双模式调制电路包括窄脉冲发生电路、正弦波发生电路、模拟开关A、半导体激光器、发射镜、接收镜、PIN探测器、APD探测器、运算放大器A、运算放大器B;窄脉冲发生电路、正弦波发生电路通过模拟开关A与半导体激光器连接;半导体激光器发射的激光一路经过发射镜、测量目标、接收镜接收后输入APD探测器,经运算放大器B放大后输出回波信号;半导体激光器发射的激光另一路输入PIN探测器,经运算放大器A放大后输出参考信号;接收信号脉冲激光飞行时间/相位差双模式解调电路包括本振正弦波发生电路、模拟开关B、混频滤波电路、模拟开关C、双路高速比较器、时间间隔测量电路;模拟开关B接收激光发射脉冲/连续波双模式调制电路产生的参考信号和回波信号,模拟开关B可以切换至与模拟开关C连接,也可以经过混频滤波电路后与模拟开关C连接;模拟开关C与双路高速比较器连接,双路高速比较器与时间间隔测量电路连接。
【技术特征摘要】
1.一种脉冲/相位一体式激光测距仪,其特征在于:包括激光发射脉冲/连
续波双模式调制电路和接收信号脉冲激光飞行时间/相位差双模式解调电路;激
光发射脉冲/连续波双模式调制电路包括窄脉冲发生电路、正弦波发生电路、模
拟开关A、半导体激光器、发射镜、接收镜、PIN探测器、APD探测器、运算放
大器A、运算放大器B;窄脉冲发生电路、正弦波发生电路通过模拟开关A与
半导体激光器连接;半导体激光器发射的激光一路经过发射镜、测量目标、接
收镜接收后输入APD探测器,经运算放大器B放大后输出回波信号;半导体激
光器发射的激光另一路输入PIN探测器,经运算放大器A放大后输出参考信号;
接收信号脉冲激光飞行时间/相位差双模式解调电路包括本振正弦波发生电路、
模拟开关B、混频滤波电路、模拟开关C、双路高速比较器、时间间隔测量电路;
模拟开关B接收激光发射脉冲/连续波双模式调制电路产生的参考信号和回波信
号,模拟开关B可以切换至与模拟开关C连接,也可以经过混频滤波电路后与
模拟开关C连接;模拟开关C与双路高速比较器连接,双路高速比较器与时间
间隔测量电路连接。
2.根据权利要求1所述的脉冲/相位一体式激光测距仪,其特征在于:所述
窄脉冲发生电路为基于CPLD可编程器件和雪崩管的大电流窄脉冲发生电路,
作为脉冲式调制的信号源。
3.根据权利要求1所述的脉冲/相位一体式激光测距仪,其特征在于:所述
正弦波发生电路为基于直接数字合成DDS原理的正弦波发生电路,正弦信号经
7阶椭圆滤波电路和功率放大电路放大作为连续波调制信号源。
4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁雅军,刘柯,董利军,宋金城,孙增玉,郭磊,陈晓辉,周彩红,
申请(专利权)人:北京航天计量测试技术研究所,中国运载火箭技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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