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三维激光雷达发射/接收共光路光学系统设计
被引量:
8
1
作者
张欣婷
安志勇
亢磊
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2016年第6期274-278,共5页
针对空间三维坐标的测量需求,设计了3D激光雷达光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,采用Zemax光学设计软件进行仿真。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰,而且简化了系统结构、缩小仪...
针对空间三维坐标的测量需求,设计了3D激光雷达光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,采用Zemax光学设计软件进行仿真。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰,而且简化了系统结构、缩小仪器体积。系统采用扩柬准直结构,实现8倍扩束比。通过微小的调焦,调整发射光学系统的第一片和第二片透镜之间距离在28.203—14.671mln之间变化时,实现了2—18m的测量范围内,测距精度0.02mm+10μm/m。
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关键词
激光雷达
扩束准直
高斯光学
发射/接收共光路
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职称材料
用于激光接收/目视瞄准镜的共光路光学系统设计
被引量:
9
2
作者
常伟军
陈姣
郑常青
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期267-270,共4页
为实现多传感器光轴校准并达到小型化轻量化的设计要求,将目视瞄准镜作为校轴光学基准,采用共用摄远型物镜组,并利用在立方棱镜斜面镀制光谱分光膜,实现高精度目视瞄准镜与激光接收的共光路系统设计。该目视瞄准镜放大倍率为7×、...
为实现多传感器光轴校准并达到小型化轻量化的设计要求,将目视瞄准镜作为校轴光学基准,采用共用摄远型物镜组,并利用在立方棱镜斜面镀制光谱分光膜,实现高精度目视瞄准镜与激光接收的共光路系统设计。该目视瞄准镜放大倍率为7×、视场为5°、出瞳直径为Φ3.7mm、出瞳距离不小于20mm;激光接收系统视场为1mrad、接收口径为Φ50mm,设计结果满足指标要求。
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关键词
激光接收/目视瞄准镜
共光路
多传感器光轴校正
摄远型结构
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职称材料
三维形貌测量激光雷达光学系统设计
被引量:
4
3
作者
张欣婷
亢磊
安志勇
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期337-342,共6页
利用差频干涉原理设计了基于迈克尔逊干涉仪的激光雷达测距系统,该系统配合轴角编码器,可实现三维形貌测量。介绍了激光雷达发射系统和接收系统的设计,发射系统根据高斯光束准直理论,确定光学系统的相关参数,设计了可用于2m^18m范围内...
利用差频干涉原理设计了基于迈克尔逊干涉仪的激光雷达测距系统,该系统配合轴角编码器,可实现三维形貌测量。介绍了激光雷达发射系统和接收系统的设计,发射系统根据高斯光束准直理论,确定光学系统的相关参数,设计了可用于2m^18m范围内的激光测距系统,同时利用Zemax的宏语言编程,绘制出变倍曲线。接收系统根据激光雷达测距方程,确定目标的相关参数,以获取最大的回波能量,并通过光学系统将回波光束耦合进光纤。该系统实现了发射、接收共光路,可用于轨道客车的子弹头面型的非接触测量及其他复杂的三维面型,具有测量速度快、精度高的特点,有着很广阔的发展前景。
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关键词
光学设计
激光雷达
准直扩束
发射/接收共光路
宏语言编程
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职称材料
三维激光雷达共光路液体透镜变焦光学系统设计
被引量:
7
4
作者
李晶
车英
+3 位作者
宋暖
翟艳男
陈大川
李君
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期184-192,共9页
针对动车组空间三维坐标的测量需求,设计了三维激光雷达共光路变焦光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,对能量传输进行了详细的分析,得到扩束透镜链的严格限制关系。为简化系统结构,利用液体透镜代替传...
针对动车组空间三维坐标的测量需求,设计了三维激光雷达共光路变焦光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,对能量传输进行了详细的分析,得到扩束透镜链的严格限制关系。为简化系统结构,利用液体透镜代替传统的机械变焦机构,以几何光学为理论基础,计算出光学系统初始结构,并采用Zemax光学设计软件进行仿真,设计出三维激光雷达发射/接收共光路光学系统。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰,还简化了结构、缩小了仪器体积。采用液体透镜调焦代替机械调焦,避免了调焦引起的机械振动,有效提高了激光雷达的定位精度。通过改变液体透镜的光焦度,实现了在2~30 m测量范围内,发射光学系统在被测物体表面的光斑半径小于20μm/m,接收光学系统超过90%的聚焦能量集中在半径小于1.6μm的圆内,满足用户要求。
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关键词
激光雷达
高斯光学
发射/接收共光路
液体透镜
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职称材料
共光路百赫兹激光测月系统主回波重叠的研究
被引量:
3
5
作者
皮晓宇
伏红林
+4 位作者
翟东升
李荣旺
张海涛
李祝莲
李语强
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第5期87-92,共6页
高重频激光测月技术是月球激光测距的一个重要发展趋势,对获得更多的激光测月数据具有重要意义。在之前的10 Hz测月频率基础上,中国科学院云南天文台开发了共光路百赫兹激光测月系统。然而在共光路系统中,存在发射激光光子的主波时刻与...
高重频激光测月技术是月球激光测距的一个重要发展趋势,对获得更多的激光测月数据具有重要意义。在之前的10 Hz测月频率基础上,中国科学院云南天文台开发了共光路百赫兹激光测月系统。然而在共光路系统中,存在发射激光光子的主波时刻与接收激光光子的回波时刻相重叠的现象,影响了对回波光子的探测。文中从信号时序角度对主回波重叠现象进行了分析,研究了光子飞行时间与重叠现象间的关联性。利用某天的月面反射器的轨道预报对系统的重叠发生比率进行了模拟,得出了当天观测时段内整体的重叠发生率约为8%。同时开展了基于每个发射时刻的分段模拟,结果与前者吻合。对微调转镜转速以避开主回波重叠的方法进行了分析,开展了对应的转镜转速调整试验,结果表明当重叠发生时,对转速进行适量调整可以避开主回波重叠。
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关键词
激光测月
共光路
高重频
主回波重叠
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职称材料
基于共接收点道集波形相似度的槽波到时估计方法
被引量:
2
6
作者
王季
牛欢
+1 位作者
吴海
李刚
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第1期162-166,230,共6页
为解决井下透射槽波数据中接收点子波差异影响槽波到时估计准确度的问题,分析了接收点子波差异的成因,提出了基于共接收点道集波形相似度的槽波到时估计方法,利用接收点子波放大同一接收点上槽波相似性的特点,在共接收点道集上计算各道...
为解决井下透射槽波数据中接收点子波差异影响槽波到时估计准确度的问题,分析了接收点子波差异的成因,提出了基于共接收点道集波形相似度的槽波到时估计方法,利用接收点子波放大同一接收点上槽波相似性的特点,在共接收点道集上计算各道与其他道的互相关系数,依据波形相似度估计各道的槽波到时。实际探测结果表明:共接收点道集的相邻道之间槽波相似度高,估计出的槽波到时能够准确反映断层引起的槽波速度异常,由此获得的速度层析成像结果中,速度异常区与实际断层位置基本一致。
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关键词
槽波探测
透射槽波
共接收点道集
到时估计
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职称材料
题名
三维激光雷达发射/接收共光路光学系统设计
被引量:
8
1
作者
张欣婷
安志勇
亢磊
机构
长春理工大学光电信息学院
长春理工大学光电工程学院
中国北车长春轨道客车股份有限公司
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2016年第6期274-278,共5页
基金
吉林省科技厅重大基金项目(20106010)
文摘
针对空间三维坐标的测量需求,设计了3D激光雷达光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,采用Zemax光学设计软件进行仿真。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰,而且简化了系统结构、缩小仪器体积。系统采用扩柬准直结构,实现8倍扩束比。通过微小的调焦,调整发射光学系统的第一片和第二片透镜之间距离在28.203—14.671mln之间变化时,实现了2—18m的测量范围内,测距精度0.02mm+10μm/m。
关键词
激光雷达
扩束准直
高斯光学
发射/接收共光路
Keywords
laser radar
expanded beam collimation
Gaussian optics
transmit/receive common path
分类号
O439 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
用于激光接收/目视瞄准镜的共光路光学系统设计
被引量:
9
2
作者
常伟军
陈姣
郑常青
机构
西安应用光学研究所
出处
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期267-270,共4页
基金
国家国防支撑项目
文摘
为实现多传感器光轴校准并达到小型化轻量化的设计要求,将目视瞄准镜作为校轴光学基准,采用共用摄远型物镜组,并利用在立方棱镜斜面镀制光谱分光膜,实现高精度目视瞄准镜与激光接收的共光路系统设计。该目视瞄准镜放大倍率为7×、视场为5°、出瞳直径为Φ3.7mm、出瞳距离不小于20mm;激光接收系统视场为1mrad、接收口径为Φ50mm,设计结果满足指标要求。
关键词
激光接收/目视瞄准镜
共光路
多传感器光轴校正
摄远型结构
Keywords
laser
receiv
ing/visual sighting telescope
common
path
multi-sensor optical axis correction
telephoto structure
分类号
TN202 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
三维形貌测量激光雷达光学系统设计
被引量:
4
3
作者
张欣婷
亢磊
安志勇
机构
长春理工大学光电信息学院
中国北车长春轨道客车股份有限公司
长春理工大学
出处
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期337-342,共6页
文摘
利用差频干涉原理设计了基于迈克尔逊干涉仪的激光雷达测距系统,该系统配合轴角编码器,可实现三维形貌测量。介绍了激光雷达发射系统和接收系统的设计,发射系统根据高斯光束准直理论,确定光学系统的相关参数,设计了可用于2m^18m范围内的激光测距系统,同时利用Zemax的宏语言编程,绘制出变倍曲线。接收系统根据激光雷达测距方程,确定目标的相关参数,以获取最大的回波能量,并通过光学系统将回波光束耦合进光纤。该系统实现了发射、接收共光路,可用于轨道客车的子弹头面型的非接触测量及其他复杂的三维面型,具有测量速度快、精度高的特点,有着很广阔的发展前景。
关键词
光学设计
激光雷达
准直扩束
发射/接收共光路
宏语言编程
Keywords
optical design
laser radar
collimated beam expander
launching/
receiv
ing
common
path
Zebra programming language(ZPL)
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
三维激光雷达共光路液体透镜变焦光学系统设计
被引量:
7
4
作者
李晶
车英
宋暖
翟艳男
陈大川
李君
机构
长春理工大学光电工程学院
空军航空大学航空基础学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期184-192,共9页
基金
国家自然科学基金重大仪器专项(D41527809)
文摘
针对动车组空间三维坐标的测量需求,设计了三维激光雷达共光路变焦光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,对能量传输进行了详细的分析,得到扩束透镜链的严格限制关系。为简化系统结构,利用液体透镜代替传统的机械变焦机构,以几何光学为理论基础,计算出光学系统初始结构,并采用Zemax光学设计软件进行仿真,设计出三维激光雷达发射/接收共光路光学系统。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰,还简化了结构、缩小了仪器体积。采用液体透镜调焦代替机械调焦,避免了调焦引起的机械振动,有效提高了激光雷达的定位精度。通过改变液体透镜的光焦度,实现了在2~30 m测量范围内,发射光学系统在被测物体表面的光斑半径小于20μm/m,接收光学系统超过90%的聚焦能量集中在半径小于1.6μm的圆内,满足用户要求。
关键词
激光雷达
高斯光学
发射/接收共光路
液体透镜
Keywords
laser radar
Gaussian optics
transmit
ting/
receiv
ing
common
path
liquid lens
分类号
TN958.98 [电子电信—信号与信息处理]
U266 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
共光路百赫兹激光测月系统主回波重叠的研究
被引量:
3
5
作者
皮晓宇
伏红林
翟东升
李荣旺
张海涛
李祝莲
李语强
机构
中国科学院云南天文台
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020年第5期87-92,共6页
基金
国家自然科学基金天文联合基金(U1631134,U1431116,U1731112)。
文摘
高重频激光测月技术是月球激光测距的一个重要发展趋势,对获得更多的激光测月数据具有重要意义。在之前的10 Hz测月频率基础上,中国科学院云南天文台开发了共光路百赫兹激光测月系统。然而在共光路系统中,存在发射激光光子的主波时刻与接收激光光子的回波时刻相重叠的现象,影响了对回波光子的探测。文中从信号时序角度对主回波重叠现象进行了分析,研究了光子飞行时间与重叠现象间的关联性。利用某天的月面反射器的轨道预报对系统的重叠发生比率进行了模拟,得出了当天观测时段内整体的重叠发生率约为8%。同时开展了基于每个发射时刻的分段模拟,结果与前者吻合。对微调转镜转速以避开主回波重叠的方法进行了分析,开展了对应的转镜转速调整试验,结果表明当重叠发生时,对转速进行适量调整可以避开主回波重叠。
关键词
激光测月
共光路
高重频
主回波重叠
Keywords
LLR
common
-optical-
path
high repetition rate
transmit
ting/echo signal overlapping
分类号
P129 [天文地球—天体测量]
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职称材料
题名
基于共接收点道集波形相似度的槽波到时估计方法
被引量:
2
6
作者
王季
牛欢
吴海
李刚
机构
中国煤炭科工集团西安研究院有限公司
出处
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018年第1期162-166,230,共6页
基金
科研院所技术开发研究专项资金资助项目(2014EG122201)
文摘
为解决井下透射槽波数据中接收点子波差异影响槽波到时估计准确度的问题,分析了接收点子波差异的成因,提出了基于共接收点道集波形相似度的槽波到时估计方法,利用接收点子波放大同一接收点上槽波相似性的特点,在共接收点道集上计算各道与其他道的互相关系数,依据波形相似度估计各道的槽波到时。实际探测结果表明:共接收点道集的相邻道之间槽波相似度高,估计出的槽波到时能够准确反映断层引起的槽波速度异常,由此获得的速度层析成像结果中,速度异常区与实际断层位置基本一致。
关键词
槽波探测
透射槽波
共接收点道集
到时估计
Keywords
detection by in-seam wave
transmit
ted in-seam wave
common
receive
r gather
arrival time estimation
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
三维激光雷达发射/接收共光路光学系统设计
张欣婷
安志勇
亢磊
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2016
8
在线阅读
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职称材料
2
用于激光接收/目视瞄准镜的共光路光学系统设计
常伟军
陈姣
郑常青
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2016
9
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职称材料
3
三维形貌测量激光雷达光学系统设计
张欣婷
亢磊
安志勇
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2015
4
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职称材料
4
三维激光雷达共光路液体透镜变焦光学系统设计
李晶
车英
宋暖
翟艳男
陈大川
李君
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2019
7
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职称材料
5
共光路百赫兹激光测月系统主回波重叠的研究
皮晓宇
伏红林
翟东升
李荣旺
张海涛
李祝莲
李语强
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
6
基于共接收点道集波形相似度的槽波到时估计方法
王季
牛欢
吴海
李刚
《煤炭科学技术》
CAS
北大核心
2018
2
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职称材料
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