立木樹干移動探測算法誤差補償研究項目研究報告-文庫吧
2025-01-03 22:57 本頁面
【正文】 激光器問世雖然只有半個世紀，但是發(fā)展迅速。從紅寶石激光器到Y(jié)AG激光器、餌玻璃激光器、二氧化碳激光器、受激拉曼射頻激光器、半導體激光器、光參震蕩激光器等，紛至沓來，激光測距技術(shù)迅猛發(fā)展。第一代紅寶石激光器已經(jīng)淘汰了；第二代Nd：YAG激光器上世紀80年代美歐國家大量裝備部隊，但對人眼不安全；第三代受激拉曼射頻激光器有著其優(yōu)點和缺點。還有最近研制的光參震蕩激光器，半導體激光器[5]。激光測距是指根據(jù)激光往返時間測定距離的方法,激光測距無論在軍事應用,還是在科學技術(shù)、生產(chǎn)建設(shè)方面都起著重要作用。由于激光方向性強、高亮度、單色性好等特點,且激光測距儀結(jié)構(gòu)小巧,安裝調(diào)整方便,故激光測距機是目前測距中較理想的儀器。具體可以用于測量長度、距離、速度等。由激光器特性,使其測量精度比一般儀器精度高很多,月J吏用方法簡便,對研究激光測距具有重要意義。近20年來,激光技術(shù)!微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,一批新型的電子測距儀試制成功并迅速投入生產(chǎn),如各種測程的激光測距機和紅外測距機等。激光測距機作為非接觸式的測量儀器,已被廣泛使用于遙感、精密測量、工程建設(shè)、安全監(jiān)測以及智能控制等領(lǐng)域,研究激光測距涉及多種學科技術(shù)。本次研究的目的和意義就是研究提高測量精度的方法,將新型器件與技術(shù)應用于激光測距機之中[6]。國內(nèi)外在20世紀70年代初的一些測量儀器開始采用了激光技術(shù)，西方國家開發(fā)出了用途不同的測距系統(tǒng)，有單光束激光測距系統(tǒng)、二維激光掃描式測距系統(tǒng)等。其中一維激光測距系統(tǒng)用于測量距離，二維激光測距系統(tǒng)用于掃描平面，監(jiān)測一片區(qū)域，三維測距系統(tǒng)用于對空間的定位與三維輪廓測量等領(lǐng)域。由于激光測距有很多優(yōu)點而備受推崇。國內(nèi)外很多大學和研究機構(gòu)在此領(lǐng)域展開研究。 2008年，全球工業(yè)安全領(lǐng)域的邁賽展示了全新的LMS30，能夠產(chǎn)生一個達到190度的不可見的非接觸的監(jiān)控平面，并且可用軟件來自由控制監(jiān)控的區(qū)域，較易于滿足特殊的工業(yè)要求。近年來，勞意斯提出了一系列的測距系統(tǒng)，其分辨率可達30mm。同時，萊卡公司也推出了用于不同場景的不同型號的激光測距系統(tǒng)，由其測距的快速性及電磁干擾的不敏感性而廣泛應用于各個領(lǐng)域[7]。20世紀70年代，國內(nèi)激光器樣機的研究出現(xiàn)了。北京光學儀器廠，蘇州第一光學儀器廠先后研制出HeNe氣體激光器作光源的經(jīng)緯儀?？梢哉f，在起步階段我國的激光技術(shù)迅速發(fā)展，在技術(shù)上都已經(jīng)接近國際先進水平。在激光測距方面的研究，我國于1972年成功研制出了JCY—1型精密氣體激光測距機，第二年推出了，JCY—2型精密氣體激光測距機。1996年上海光機所成功設(shè)計出了便攜式半導體激光測距機。接下來幾年里，體積小、精度高的便攜式的測距機成為研究的主題。在1999年，為了提高測量精度，詳細的判別了誤差來源。2007年中國科學院上海物理研究所采用了專用的時間間隔芯片，不僅增加了測距范圍，提高了測量精度，還便于控制和使用。2008年，中科院成功研制出了基于時輻轉(zhuǎn)換的激光測距系統(tǒng)，精度達到5mm，處于國際先進水平。 在當今這個科技發(fā)達的社會，激光測距的應用越來越普遍。在很多領(lǐng)域，如電力，水利，通訊，環(huán)境，建筑，地址，警務，消防，爆破，航海，鐵路，軍事，農(nóng)業(yè)，林業(yè)，房地產(chǎn)，休閑，戶外運動等都可以用到激光測距儀。激光測距儀一般具有精確度和分辨率高、抗干擾能力強、體積小、重量輕等優(yōu)點，因而應用領(lǐng)域廣、行業(yè)需求眾多，市場需求空間大。當前激光測距儀的發(fā)展趨勢是向測量更安全、測量精度高、系統(tǒng)耗能小、體積小型化方向發(fā)展。激光測距儀一般分為兩種：脈沖式激光測距儀和相位式激光測距儀。其中脈沖激光測距的應用領(lǐng)域越來越寬廣，比如，地形測量、戰(zhàn)術(shù)前沿測距、導彈運行軌跡跟蹤以及人造衛(wèi)星、地球到月球距離的測量等。脈沖激光測距法利用激光脈沖時間非常短，能量相對集中，瞬時功率大的特點（可達幾兆瓦），再有合作目標的情況下，脈沖激光測距可以達到極遠的測程；如果只是利用北側(cè)目標對脈沖激光的漫反射所取得的微弱反射信號，也是可以測距的。而相位式激光測距儀以其精度高、功率小和便攜的特點，適用于民用范疇，有較大的市場和應用前景[8]。半導體激光測距機的研究起始于20世紀60年代末,到80年代中期陸續(xù)解決了激光器件、光學系統(tǒng)及信號處理電路中的關(guān)鍵技術(shù),80年代后期轉(zhuǎn)入應用研究階段,并研制出了各種不同用途的樣機,90年代中期,各種成熟的產(chǎn)品不斷出現(xiàn),近期將是其應用產(chǎn)品大發(fā)展的階段,半導體激光測距機在中、近程激光測距應用方面有取代YAG激光的趨勢。1992年美國亞特蘭大激光公司為警方專門設(shè)計的手持式人眼安全激光二極管測距機,用于對車輛的測距和測速,激光重復頻率40Hz,探測角4ITirad。近期又有幾家美國公司開展這方面研究的報道,19%年下半年,美國Bushnell公司推出了測距能力400m的400型LD激光測距機物ddaga400,1997年被評為世界100項重要科技成果之一,同年又推出了測距能力800m的800型激光鋇距機1998年美國幾sco公司研制出測距能力800m的攝像機型LasersiteLD激光測距機。美國Leica公司展出了實用的小型LD測距機,。另外,
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