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Laser doppler velocimeter measurements of flow field in structured packing 被引量：1
1
作者 陈江波 李莹珂 +3 位作者 黄莹 刘春江 袁希钢 余国琮 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2086-2088,共3页
关键词 规整填料 内流场 LDV测量 流体力学
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脉冲式激光多普勒测速仪的理论与仿真分析
2
作者 陈兰剑 周健 金世龙 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第3期232-238,共7页
连续式激光多普勒测速仪(laser Doppler velocimeter,LDV)受连续激光器功率低、光学系统衍射等因素的影响,限制了其在低空测速当中的应用。通过引入“虚拟距离”对大气分层模型进行拓展,建立了脉冲式LDV的时域回波信号模型。仿真结果表... 连续式激光多普勒测速仪(laser Doppler velocimeter,LDV)受连续激光器功率低、光学系统衍射等因素的影响,限制了其在低空测速当中的应用。通过引入“虚拟距离”对大气分层模型进行拓展,建立了脉冲式LDV的时域回波信号模型。仿真结果表明,脉冲式LDV可通过累积硬目标回波信号速度反演,而且脉冲式LDV不受空间分辨率的限制,可以利用更长的激光脉宽进行探测,理论上验证了脉冲式LDV利用长脉冲进行高精度测速的可行性,为未来脉冲式LDV进行原理实验验证奠定了理论基础。脉冲式LDV可以探测5 km及更远目标散射的回波信号,极大拓展了LDV的工作距离范围,使得LDV可以应用在低空飞行载体组合导航、航天器行星表面着陆导航等需要远距离高精度速度测量的场景。 展开更多
关键词 激光多普勒测速仪 脉冲激光 低空测速 大气分层模型
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转动Lambert圆锥激光后向散射Doppler谱的解析解
3
作者 宫彦军 王明军 +1 位作者 毕冬梅 赵利军 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1229-1234,共6页
给出转动Lambert圆锥激光后向散射Doppler谱解析解的数学表达式,并将解析解和数值解进行比较.结果表明,随着数值解计算精度的提高,数值解和解析解的差值变小,且解析解和数值解可相互验证.
关键词 激光doppler测速仪 物理中的数学方法 激光雷达 后向散射
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基于D-LDV的MHD微角振动传感器在位校准方法
4
作者 李醒飞 闫慧敏 刘帆 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1151-1158,共8页
针对MHD微角振动传感器宽频带、大量程和非接触的在位校准需求,提出基于双激光多普勒测振仪(D-LDV)的MHD微角振动传感器在位校准方法,阐述了校准系统的工作原理及流程,分析了校准系统的误差来源;开展了在位校准模拟实验,并获取了传感器... 针对MHD微角振动传感器宽频带、大量程和非接触的在位校准需求,提出基于双激光多普勒测振仪(D-LDV)的MHD微角振动传感器在位校准方法,阐述了校准系统的工作原理及流程,分析了校准系统的误差来源;开展了在位校准模拟实验,并获取了传感器在25 Hz~1500 Hz内的主要性能指标。实验结果表明,所提方法能够准确校准传感器的复灵敏度参数,非线性误差为0.091%,最大重复性误差为0.54%和0.33°,测试频段内灵敏度幅值和相移测量的扩展不确定度分别为1.42%和0.672°(k=2),满足MHD微角振动传感器的宽频带、大量程的在位校准需求。 展开更多
关键词 角速度传感器 激光多普勒测振仪 在位校准 非接触式 微角振动
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发射倾角对激光多普勒测速仪的性能影响
5
作者 席崇宾 周健 +2 位作者 聂晓明 王琦 金世龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期112-120,共9页
发射倾角作为激光多普勒测速仪的关键结构参数,对激光多普勒测速仪的信号质量、信号带宽以及激光多普勒测速仪的测速精度具有重要影响。尤其是在高速运行载体的速度测量中,能否准确、合理地选择发射倾角将极大地影响激光多普勒测速仪的... 发射倾角作为激光多普勒测速仪的关键结构参数,对激光多普勒测速仪的信号质量、信号带宽以及激光多普勒测速仪的测速精度具有重要影响。尤其是在高速运行载体的速度测量中,能否准确、合理地选择发射倾角将极大地影响激光多普勒测速仪的性能。文中从理论上对发射倾角对激光多普勒测速仪的散射光强度、多普勒信号带宽以及各种测速误差的影响进行了仿真分析。理论分析和仿真结果表明:多普勒信号的频率会随着发射倾角的增大而减小,为了降低系统带宽要求,应采用大的发射倾角;激光多普勒测速仪的信噪比会随着发射倾角的增大而增大,当发射倾角大于60°时,这种增大的趋势会减缓。为了提升多普勒信号的信噪比,发射倾角应大于60°;当发射倾角大于80°时,测速误差随发射倾角的增大而迅速增大,其中以测速分辨率引起的相对误差尤为明显。基于仿真分析结果,针对不同的测速范围和测速精度要求,提出了分段设置发射倾角或分段设置采样频率的测量方法,并给出了确定不同测速区间的步骤,同时对分段设置发射倾角和分段设置采样频率的等效性进行了说明。 展开更多
关键词 光学测量 发射倾角 激光多普勒测速仪 信号质量 信号带宽 测速精度
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自转螺旋扭带管内湍流特性研究 被引量：13
6
作者 张琳 钱红卫 +2 位作者 俞秀民 宣益民 彭德其 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期17-21,共5页
应用激光测速仪 LDV(Laser Doppler Velocimeter) 对自转塑料螺旋扭带管的湍流特性进行了实验研究。结果表明:与普通光管内流体的流动相比,自转塑料螺旋扭带管内流体的湍流特性发生了根本性的变化:流体在自转塑料螺旋扭带的带动下,呈螺... 应用激光测速仪 LDV(Laser Doppler Velocimeter) 对自转塑料螺旋扭带管的湍流特性进行了实验研究。结果表明:与普通光管内流体的流动相比,自转塑料螺旋扭带管内流体的湍流特性发生了根本性的变化:流体在自转塑料螺旋扭带的带动下,呈螺旋流动,而且在近管壁环形区域内流体的轴向分速度明显比管中心区域的高,提高幅度为 25%左右,轴向湍流度比无自转扭带的大,提高幅度为 68%左右;切向分速度随半径的增大而增大,而且切向湍流度很大,比轴向湍流度大 10 倍左右。流体的这些湍流特性的测得为自转塑料螺旋扭带管内对流传热强化机理的深入理论研究提供了实验支持。 展开更多
关键词 自转螺旋扭带管 激光测速 湍流特性 传热强化机理 实验研究
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参考光束型激光多普勒测速仪的误差分析 被引量：18
7
作者 周健 冯庆奇 +3 位作者 马曙光 宋锐 魏国 龙兴武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2581-2587,共7页
阐述了参考光束型激光多普勒测速仪的基本原理,从理论上分析了原理公式近似、高斯光束干涉、激光线宽、探测器孔径、有限渡越时间、信号处理算法、空气折射率变化及角度测量等诸多因素对激光多普勒测速仪测量结果造成的误差,研究并给出... 阐述了参考光束型激光多普勒测速仪的基本原理,从理论上分析了原理公式近似、高斯光束干涉、激光线宽、探测器孔径、有限渡越时间、信号处理算法、空气折射率变化及角度测量等诸多因素对激光多普勒测速仪测量结果造成的误差,研究并给出了每一种影响因素所引起误差的理论公式,在每一种影响因素中具体讨论了各种光学参数对测量误差的影响并对部分参数进行实验研究。理论分析和实验表明:在实验中需要选择线宽较窄的激光器及孔径较小的光电探测器,而在选择光束光斑半径和信号光中心光线的方向与粒子运动方向的夹角时,既要考虑激光的质量和多普勒信号的强度,同时也需要考虑原理公式近似、探测器孔径的尺寸、有限渡越时间及高斯光束干涉等多种因素对测量结果的影响。 展开更多
关键词 激光多普勒测速仪 误差分析 渡越时间 探测器孔径 高斯光束干涉
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轴流式气液旋流分离器内气相流场的数值研究 被引量：25
8
作者 金向红 金有海 +1 位作者 王建军 王振波 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期748-755,共8页
应用RSM湍流模型对内径100mm的轴流导叶式气液旋流分离器内气相流场进行了数值研究,计算得到的气流时均速度分布和压力分布与实验测量结果基本吻合。根据分离器内气相流动分布的特点可知:(1)气流旋转强度与导向叶片出口角有关,出口角越... 应用RSM湍流模型对内径100mm的轴流导叶式气液旋流分离器内气相流场进行了数值研究,计算得到的气流时均速度分布和压力分布与实验测量结果基本吻合。根据分离器内气相流动分布的特点可知:(1)气流旋转强度与导向叶片出口角有关,出口角越大,切向速度越小;(2)排气管下口区域存在明显的短路流分布,容易卷吸夹带液滴进入排气管逃出,造成分离效率下降;(3)排气口和排液口附近的区域气流湍流脉动强度高,容易造成液滴破碎,直径减小,从而影响分离效率。以上研究结果为轴流导叶式气液旋流分离器的结构优化,进一步提高分离性能奠定了基础。 展开更多
关键词 气液旋流分离器 流场 数值模拟 LDV
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四气门火花点火发动机气缸内的滚流运动 被引量：11
9
作者 刘书亮 冯洪庆 +2 位作者 王天友 李玉峰 路明 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2004年第2期181-186,共6页
讨论了火花点火发动机气缸内滚流比的预测模型.根据滚流进气系统的稳流试验和拖动工况下缸内流场的LDA测量结果,提出了一个滚流形成的物理过程模型.即在进气冲程早期和活塞到达临界曲轴转角之前,不能有效形成滚流.活塞临界位置与在压缩... 讨论了火花点火发动机气缸内滚流比的预测模型.根据滚流进气系统的稳流试验和拖动工况下缸内流场的LDA测量结果,提出了一个滚流形成的物理过程模型.即在进气冲程早期和活塞到达临界曲轴转角之前,不能有效形成滚流.活塞临界位置与在压缩冲程后期活塞上行、缸内滚流开始畸变、破碎的活塞位置相当.据此建立了缸内滚流比预测模型,并在稳流试验和拖动工况下缸内流动的LDA测量试验中得到验证. 展开更多
关键词 滚流比 预测 火花点火发动机 LDA测量
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基于激光多普勒测速仪的车载组合导航 被引量：12
10
作者 魏国 王宇 +1 位作者 周健 龙兴武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期49-53,共5页
针对车载纯捷联惯性导航系统(SINS)导航精度随时间增长而降低的不足,提出了基于激光多普勒测速仪(LDV)这一新型速度传感器的组合导航方案。通过建立SINS/LDV组合导航系统的状态方程和量测方程,设计了系统的卡尔曼滤波器,并对组合导航系... 针对车载纯捷联惯性导航系统(SINS)导航精度随时间增长而降低的不足,提出了基于激光多普勒测速仪(LDV)这一新型速度传感器的组合导航方案。通过建立SINS/LDV组合导航系统的状态方程和量测方程,设计了系统的卡尔曼滤波器,并对组合导航系统进行了仿真模拟。结果表明:SINS/LDV组合方案能够有效减小SINS导航参数随时间的累积误差,可以实现全自主、高精度导航;当LDV测速精度为0.1%时,组合导航系统的位置精度提高了2个数量级,速度精度提高了1个数量级。 展开更多
关键词 捷联惯性导航 组合导航 激光多普勒测速仪 卡尔曼滤波
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小流量工况下旋转离心叶轮内部流场PDA测量与分析 被引量：6
11
作者 缪骏 谷传纲 +1 位作者 王彤 刘文华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1209-1213,共5页
在小流量工况下 ,采用 PDA技术对一旋转离心叶轮内部的速度场进行了测量与分析 ,叶轮出口带有无叶扩压器 .对流道内不同流面的数据进行了数据采集和统计 .实验结果表明 ,在小流量工况下 ,沿周向叶轮内的相对速度从吸力面到压力面先减小... 在小流量工况下 ,采用 PDA技术对一旋转离心叶轮内部的速度场进行了测量与分析 ,叶轮出口带有无叶扩压器 .对流道内不同流面的数据进行了数据采集和统计 .实验结果表明 ,在小流量工况下 ,沿周向叶轮内的相对速度从吸力面到压力面先减小后又增大 ,吸力面处的速度大于压力面 ;沿流动方向 ,因流道逐渐变宽 ,相对速度逐渐减小 ;靠近轮盖侧 ,流场结构复杂 ,在流道中部存在低速区 ;沿轴向 ,从盖侧至盘侧 ,相对速度逐渐增大 ,分布逐渐均匀 ;叶轮出口吸力面侧存在气流分离现象 . 展开更多
关键词 离心叶轮 内部流场 小流量 激光多普勒相位测速技术
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纵流壳程换热器的三维流场 被引量：14
12
作者 王定标 向飒 +2 位作者 董其伍 刘敏珊 魏新利 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期699-703,共5页
根据纵流壳程换热器的结构特点和流动特点 ,提出其简化的物理模型 ;基于黏性流体力学基本方程 ,建立了流体流动和传热的数学模型 ;采用Galerkin有限元法 ,利用算子分裂思想 ,推导出离散化方程组 为了验证数值模拟的正确性 ,利用两维激... 根据纵流壳程换热器的结构特点和流动特点 ,提出其简化的物理模型 ;基于黏性流体力学基本方程 ,建立了流体流动和传热的数学模型 ;采用Galerkin有限元法 ,利用算子分裂思想 ,推导出离散化方程组 为了验证数值模拟的正确性 ,利用两维激光多普勒测速仪对纵流壳程换热器 7个截面上壳程流体的流速进行了测试 ,将数值解和实验解进行比较 ,误差控制在 7%～ 2 0 % ,两者基本吻合 .实验表明 :将纵流壳程换热器分为进口段、周期性发展段、出口段 3段进行数值模拟是可行的 ;数值计算理论和程序是正确的 . 展开更多
关键词 纵流壳程换热器 数值模拟 有限元法 算子分裂
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带有减阻杆的旋风分离器内气体流动分析 被引量：11
13
作者 王建军 王连泽 刘成文 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期989-994,共6页
利用激光多普勒测速仪(LDV)对装有减阻杆的旋风分离器内流场进行了详细测量,根据流场分布的特点发现在减阻杆后存在明显的绕流尾涡区.对比实验的结果表明不同结构型式的减阻杆后绕流尾涡区的流动分布不同,其中减阻杆的迎风宽度及形状对... 利用激光多普勒测速仪(LDV)对装有减阻杆的旋风分离器内流场进行了详细测量,根据流场分布的特点发现在减阻杆后存在明显的绕流尾涡区.对比实验的结果表明不同结构型式的减阻杆后绕流尾涡区的流动分布不同,其中减阻杆的迎风宽度及形状对减阻杆后绕流尾涡区的流动分布有明显影响.由于减阻杆的迎风宽度及形状与减阻性能有关,因此通过对减阻杆后绕流尾涡区的流动分析可以进一步揭示旋风分离器内减阻杆的减阻机理. 展开更多
关键词 旋风分离器 减阻杆 流动分析 绕流尾涡 激光多普勒测速仪
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环形分布器气体的流动及气流均布 被引量：17
14
作者 吕志敏 李春忠 +2 位作者 丛德滋 张曙明 沈熊 《化学工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期26-30,共5页
采用激光多普勒技术测量了装有整流环的环形分布器中的流场 ,发现整流环外侧环形通道内存在大量循环气流 ,并呈变质量流动状态 ;整流环内侧环形通道中 ,循环流动基本消失 ,但仍存在较大的脉动速度 ,靠近内环射流孔处气体均匀径向流动为... 采用激光多普勒技术测量了装有整流环的环形分布器中的流场 ,发现整流环外侧环形通道内存在大量循环气流 ,并呈变质量流动状态 ;整流环内侧环形通道中 ,循环流动基本消失 ,但仍存在较大的脉动速度 ,靠近内环射流孔处气体均匀径向流动为主。利用压力排管研究了整流环开孔率和开孔方式对均布效果的影响 ,发现通过调整整流环周向开孔率可以实现内环射流流量均布。在本实验范围内 ,整流环的使用可以降低环形分布器的能量损失。 展开更多
关键词 气体分布器 整流环 激光多普勒测速仪 环形分布器 气流均布
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频谱分析型激光测速系统 被引量：8
15
作者 刘昌文 陆尧 +1 位作者 刘杰 路绯 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期52-55,63,共5页
提出一种结构简单、测量精度高的频谱分析型激光测速系统。该系统采用双入射光差动型 光路,利用硬件采集多普勒电压值和包络起始时刻送入PC机,通过软件加窗、补零、FFT谱分析及相位差频谱校正处理,实现多普勒频率值的计算、细化,最终得... 提出一种结构简单、测量精度高的频谱分析型激光测速系统。该系统采用双入射光差动型 光路,利用硬件采集多普勒电压值和包络起始时刻送入PC机,通过软件加窗、补零、FFT谱分析及相位差频谱校正处理,实现多普勒频率值的计算、细化,最终得到相关速度结果。非对称突扩管道流速测量的应用证明该系统是可行的。 展开更多
关键词 激光多普勒测速 频谱分析 频谱校正
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激光多普勒信号渡越加宽的研究 被引量：7
16
作者 周健 姚宝聚 龙兴武(导师) 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期826-829,共4页
为了提高激光多普勒测速仪的测量精度,研究了多普勒信号渡越加宽的问题。在对多普勒电流进行傅里叶变换的基础上,推导了渡越加宽的计算公式,分析了其产生的主要原因,并讨论了其对测量精度的影响。指出渡越加宽与载体运动速度、载体运动... 为了提高激光多普勒测速仪的测量精度,研究了多普勒信号渡越加宽的问题。在对多普勒电流进行傅里叶变换的基础上,推导了渡越加宽的计算公式,分析了其产生的主要原因,并讨论了其对测量精度的影响。指出渡越加宽与载体运动速度、载体运动方向与光入射方向的夹角以及信号光在地面上的光斑半径有关。理论分析和仿真结果表明,降低速度、减小发射角及增大光斑半径都会减小渡越加宽;当光斑半径为1 mm,载体运动方向与光出射方向的夹角小于30°时,渡越加宽引起的测量误差小于0.01%。 展开更多
关键词 激光多普勒测速 渡越加宽 自身速度仪
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用LDV测量旋转流场的窗口效应分析 被引量：6
17
作者 武晓松 张景镇 徐诚 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 1996年第6期533-536,共4页
在应用激光多普勒测速仪测量旋转流场时，如果测量窗口随着旋转流场一起转动，就会产生窗口效应问题。实验研究和理论分析表明，如果测量体积与测量窗口之间的距离太小，则由窗口旋转速度引起的多普勒信号就会进入测速仪的接收系统，该... 在应用激光多普勒测速仪测量旋转流场时，如果测量窗口随着旋转流场一起转动，就会产生窗口效应问题。实验研究和理论分析表明，如果测量体积与测量窗口之间的距离太小，则由窗口旋转速度引起的多普勒信号就会进入测速仪的接收系统，该信号将干扰甚至掩盖流场速度信号而导致测速失败。因此，为了消除窗口效应对流场测速的影响，在测量中除了适当调节测速仪的光学接收系统之外。 展开更多
关键词 窗口效应 激光测速技术 旋转流场 流场测量
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D300mm×3420mm圆管内旋转流流场的LDV实验测量 被引量：9
18
作者 张静 宋健斐 +1 位作者 魏耀东 时铭显 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期40-43,55,共5页
利用激光多普勒测速仪(LDV)对直径D300mm×3420mm圆管内的旋转流场进行了实验测量,重点测量切向速度与轴向速度的分布以及湍流强度分布。测量结果表明圆管内的旋转流是Rankine涡结构形态,旋转流强度沿轴向存在着明显的衰减特性,且... 利用激光多普勒测速仪(LDV)对直径D300mm×3420mm圆管内的旋转流场进行了实验测量,重点测量切向速度与轴向速度的分布以及湍流强度分布。测量结果表明圆管内的旋转流是Rankine涡结构形态,旋转流强度沿轴向存在着明显的衰减特性,且最大切向速度的径向位置沿轴向逐渐向内移动,即由上游的刚性涡逐渐向下游的准自由涡和刚性涡组合过渡;轴向速度的分布存在着很大的不均匀性,在r=0.5R区域存在一个轴向速度的低速区,甚至出现上行,但在轴向位置z>10R后轴向速度全部向下,并向均匀分布发展;圆管内的切向湍流强度比轴向湍流强度大一倍,两者的湍流强度在准自由涡区径向分布比较平均,中心刚性涡区域的湍流强度比较高,而且随轴向位置的变化衰减不明显。 展开更多
关键词 圆管 激光多普勒测速仪 旋转流流场 衰减 湍流强度
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激光多普勒测速仪方向辨别及低速测量的研究 被引量：21
19
作者 周健 魏国 龙兴武 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期632-638,共7页
为了解决激光多普勒测速仪速度方向辨别及低速测量的问题,利用双声光调制技术设计了光路系统测量转台的转速。在参考光模式的基础上,对参考光和信号光分别进行移频并设定一定的偏置频率,使得探测器输出信号的频率在偏置频率左右变化。... 为了解决激光多普勒测速仪速度方向辨别及低速测量的问题,利用双声光调制技术设计了光路系统测量转台的转速。在参考光模式的基础上,对参考光和信号光分别进行移频并设定一定的偏置频率,使得探测器输出信号的频率在偏置频率左右变化。理论分析和实验结果表明:双声光调制技术可以有效地辨别速度方向,并且可以实现低速测量;所设计的激光多普勒测速仪的测速精度优于0.35%。 展开更多
关键词 激光多普勒测速仪 双声光调制 方向辨别 低速测量
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扩展光束型激光多普勒速度测量系统 被引量：17
20
作者 李秀明 黄战华 朱猛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1102-1109,共8页
为了获得高速弹丸在出膛后的瞬时速度以及在不同位置时的速度分布,提出了一种基于扩展光束的激光多普勒测速系统。该系统对出射的激光束进行两次扩展,使扩展后的相干光束在空间某一位置相交来形成具有一定延展范围的探测体。该方法有效... 为了获得高速弹丸在出膛后的瞬时速度以及在不同位置时的速度分布,提出了一种基于扩展光束的激光多普勒测速系统。该系统对出射的激光束进行两次扩展,使扩展后的相干光束在空间某一位置相交来形成具有一定延展范围的探测体。该方法有效避免了经典双光束多普勒测速系统由于探测体积小而导致的物体偏离探测区域的情况,因此,在实际测量弹丸速度的过程中能够解决传统多普勒系统因弹道偏差而导致的无法测速的问题。该系统也可以采用并联方式来监测弹丸在弹道不同位置上的速度分布。通过实验对激光束进行了不同尺度的径向扩束,并在此基础上获得了不同散射面积下的多普勒信号。分析结果显示:在速度为10～25m/s时,测量值与实际值的平均误差可以达到1%～2%,表明这种测量方法是有效且可行的。 展开更多
关键词 激光多普勒测速系统 扩展光束 高速弹丸 速度测量
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