基于可變光纖延遲線的長距離激光測距仿真研究.pdf

1、激光測距技術具有方向性好、測距精度高和測程遠等優(yōu)點，在航空航天、軍事等諸多領域有十分廣泛的應用。該技術的重要技術指標包括測距距離和測距精度。本文主要針對激光測距系統(tǒng)中的測距距離及精度進行研究，設計了基于可變光纖延遲線進行空間長距離激光測距的模擬仿真系統(tǒng)。
　　本文主要內容包括：
　?。?）介紹脈沖激光測距的原理及重要參數(shù)，對比分析電延遲與光延遲的性能；介紹光纖延遲線的工作原理、分類、應用背景及國內外的發(fā)展情況。
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2、2）首先，通過分析對比旁路和差分拓撲結構的性能，以及各類光開關的優(yōu)缺點及兩種單模光纖的色散和損耗特性，根據長距離測距仿真系統(tǒng)的功能要求，設計了基于二進制差分結構的19-bit可變光纖延遲拓撲結構。其次，通過分析不同長度光纖的測量原理和誤差，不同光纖連接方法的優(yōu)缺點，得到了各光開關之間光纖的長度誤差和光纖連接帶來的誤差。最后，設計了光纖延遲組件收發(fā)模塊，其性能滿足模擬測距脈沖傳輸?shù)囊蟆?br>　　（3）利用matlab仿真軟件，建立了包

3、含光發(fā)射模塊、可變光纖延遲線、光接收模塊的長距離激光測距的仿真模型，得到10m-20km內任意距離所需要的折合光纖長度、光開關控制數(shù)據串、光纖長度誤差及傳輸損耗等參數(shù)。完成了對勻速運動、勻變速運動、變速運動三種不同運動曲線的模擬仿真和精度分析。建立了速度和加速度仿真模型，得到了速度和加速度的仿真曲線。
　　本文所設計的仿真系統(tǒng)能夠實現(xiàn)空間10m-20km高精度激光測距的模擬仿真。仿真系統(tǒng)測量范圍為10m-20000m，對應測量距離