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国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ120022)

作品数：16 被引量：125H指数：7
相关作者：周维虎董登峰劳达宝李万红刘娇月更多>>
相关机构：中国科学院光电研究院合肥工业大学中国科学院大学更多>>
发文基金：国家重大科学仪器设备开发专项国家自然科学基金中国科学院科研装备研制项目更多>>
相关领域：机械工程自动化与计算机技术电子电信一般工业技术更多>>

文献类型

  • 16篇期刊文章
  • 1篇会议论文

领域

  • 10篇机械工程
  • 7篇自动化与计算...
  • 5篇电子电信
  • 3篇一般工业技术
  • 1篇航空宇航科学...

主题

  • 12篇激光跟踪
  • 11篇激光跟踪仪
  • 5篇激光
  • 3篇飞秒
  • 2篇信号
  • 2篇信号处理
  • 2篇探测器
  • 2篇脱靶量
  • 2篇误差补偿
  • 2篇谐波
  • 2篇谐波分析
  • 2篇飞秒激光
  • 2篇PSD
  • 2篇测角
  • 1篇点云
  • 1篇英文
  • 1篇优化设计
  • 1篇有限元
  • 1篇有限元分析
  • 1篇圆光栅

机构

  • 16篇中国科学院光...
  • 5篇合肥工业大学
  • 5篇中国科学院大...
  • 3篇北京工业大学
  • 3篇河南工业职业...
  • 2篇北京信息科技...
  • 1篇长春理工大学
  • 1篇华中科技大学
  • 1篇中国科学院
  • 1篇中国科学院研...

作者

  • 14篇周维虎
  • 7篇董登峰
  • 6篇劳达宝
  • 3篇张滋黎
  • 3篇杨聚庆
  • 3篇刘娇月
  • 3篇李万红
  • 2篇刘鑫
  • 2篇卢荣胜
  • 2篇周培松
  • 2篇纪荣祎
  • 2篇程智
  • 2篇朱涵
  • 1篇折文集
  • 1篇高书苑
  • 1篇祝连庆
  • 1篇袁江
  • 1篇李月强
  • 1篇郝春艳
  • 1篇吴广华

传媒

  • 4篇光学精密工程
  • 4篇计测技术
  • 2篇仪表技术与传...
  • 1篇电子科技
  • 1篇红外与激光工...
  • 1篇激光与光电子...
  • 1篇中国激光
  • 1篇实验技术与管...
  • 1篇光电技术应用

年份

  • 1篇2019
  • 4篇2016
  • 7篇2015
  • 4篇2014
  • 1篇2012
共 16 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
激光跟踪仪精密跟踪转台轴系优化设计被引量：4
2015年
精密跟踪转台是高精度飞秒激光跟踪仪的关键单元,其精度直接影响激光跟踪测量系统的总体精度,而跟踪转台的精度主要由轴系精度决定,因此跟踪转台的轴系结构设计以及对其轴系进行性能分析非常重要。文中首先对精密跟踪转台进行结构设计与建模,利用SAMCEF of rotor软件对二维转台2个轴系进行了仿真分析。根据激光跟踪仪性能要求与仿真结果对轴系结构进行分析与优化。最后通过搭建的二维转台验证了所设计轴系的可行性,能够满足激光跟踪仪跟踪转台高精度、高灵敏度和低跳动的要求。
林心龙周维虎劳达宝
关键词：激光跟踪仪轴系有限元分析
飞秒激光跟踪仪光轴与竖轴同轴度的标定被引量：7
2016年
考虑飞秒激光跟踪仪仪器轴系的几何误差会影响仪器的指向精度并最终影响坐标测量精度,本文研究了激光光轴与竖轴的几何误差对仪器测量精度的影响。提出了激光光轴与竖轴的同轴度标定方法,以降低其不重合带来的跟踪测量误差。首先,基于几何光学原理建立了光轴与竖轴的几何误差模型,分别分析了光轴与竖轴的倾斜与平移误差对仪器测角精度的影响。然后,针对设计的仪器提出了基于旋转成像原理的光轴与竖轴同轴度的检测方法,并设计了一套同轴度检测装置。最后,基于该检测装置,通过调节两组双光楔完成了激光光轴与竖轴的倾斜与平移误差的标定。结果显示,经标定校准后激光光轴与竖轴的角度误差为3.4″;平移误差为26.1μm,得到的结果为仪器后续建立误差补偿模型奠定了基础。
崔成君劳达宝高书苑郝春艳周维虎
关键词：同轴度
基于PSD的激光跟踪仪光电瞄准技术应用与研究被引量：4
2015年
光电瞄准与定位技术是空间运动目标动态跟踪测量的关键技术,起到目标捕获与运动位置偏差精确指向作用。基于光电位置传感器(PSD)对激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术进行了分析研究与设计,提出了光电瞄准控制方案,设计了探测光路,分析了PSD误差修正与信号处理。经过实际样机测试,静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1 m/s。
刘娇月杨聚庆董登峰
关键词：PSD
激光跟踪仪角度采集系统设计及误差修正研究被引量：3
2014年
高精度的角度采集和测量是激光跟踪仪实现跟踪和精密测量的关键。针对激光跟踪仪中采用的圆光栅编码器,本文介绍了一种基于FPGA的数据采集系统的设计与实现方法。该采集系统分为滤波、计数、通信三大模块。数字滤波模块用于消除跟踪控制过程中跟踪头振动、抖动产生的信号干扰;计数模块实现方波脉冲的倍频、辨向及计数;通信模块实现跨时钟域的数据传输。系统通过Modelsim仿真及实验测试验证了方法的可行性与可靠性。采用谐波分析方法对角度误差进行了修正,测量误差由3.5″降低到1.5″。本文设计的角度采集系统及谐波分析误差修正方法具有一定的通用性,可广泛应用于相关领域。
董登峰王博李万红周维虎劳达宝
关键词：激光跟踪仪数据采集谐波分析
激光跟踪仪测角误差补偿被引量：36
2014年
由于激光跟踪仪的角度测量精度直接影响仪器的测量精度,本文提出了用自准直仪结合多面棱体对跟踪仪金属圆光栅测角误差进行离散标定的方法。研究了基于谐波分析的误差补偿方法,取金属柱面圆光栅测角误差中幅值较大且相位基本不变的谐波分量建立了补偿模型,避免了最小二乘法不收敛的问题。分析了标定测角误差的不确定度,结果显示:水平测角精度补偿前后分别为1.60″和0.90″,俯仰测角精度补偿前后分别为4.89″和0.91″,精度分别提高了44%和81%,从角秒级提高到了亚角秒级。结果表明,提出的方法可为激光跟踪仪水平和俯仰轴系提供测角误差补偿,对类似测角系统的误差补偿也有参考价值。
卢荣胜李万红劳达宝周维虎丁功明
关键词：激光跟踪仪误差补偿谐波分析
基于位置敏感器件的高精度激光位置检测系统被引量：14
2016年
光电非接触式测量方法对实现微位移测量具有重要意义,位置敏感器件(PSD)是实现光斑位置探测的传感器件,其探测精度以及基于该器件的数据处理方法直接影响位置测量精度。依据PSD各电极输出的光电流大小反比于入射光位置到各电极之间距离的工作原理,设计了二维激光位置检测系统方案。为了提高PSD输出微弱电流信号的稳定性和位置探测精度,重点研究了信号调理电路设计、参数匹配、滤波方法与实时并行计算方法。实验结果表明:在±2mm方形区域内,基于PSD所设计的探测系统单点稳定性精度优于2μm,能够满足依托项目中激光跟踪仪对空间目标准确定位的要求以及基于激光位置检测的高精度实时微位移测量相关应用的需求。
程智董登峰周维虎刘鑫
关键词：信号处理
激光跟踪仪目标脱靶量精密探测方法（英文）被引量：2
2016年
激光跟踪仪是一种用于大尺寸空间精密几何坐标测量的重要光学测量仪器。PSD是激光跟踪仪实现对合作目标精密跟踪的脱靶量传感器件,其探测精度直接影响跟踪测量性能。首先,简要介绍了激光跟踪测量系统及基工作原理,然后根据系统需求提出了脱靶量精密探测方案。重点讨论了I/V变换、信号放大、滤波、参数匹配等硬件设计方法以提高PSD输出微弱电流信号的稳定性,研究提出了基于FPGA和有限状态机的去极值平均滤波算法和扩展除法运算算法分别用于降低噪声干扰与提高测量精度;数据表明在4mm×4mm的区域内脱靶量探测稳定度优于±2μm。采用该方法实现激光跟踪仪对合作目标的动态跟踪,很好地满足了激光跟踪仪的精密快速跟踪需要。
董登峰程智周维虎纪荣祎刘鑫
关键词：数字滤波激光跟踪仪
飞秒激光跟踪仪跟踪光路的优化设计与分析被引量：4
2019年
基于光学系统对跟踪探测的影响,结合仪器功能,提出了一种基于胶合透镜减小跟踪偏移量的方法,实现了对飞秒激光跟踪仪跟踪光路的优化;改进了准直扩束光路,细化了光学系统,分析了优化后光学系统在接收功率和杂光方面对跟踪探测的影响机理。基于优化的光学系统设计,搭建实验系统进行了探测实验。实验结果表明,补偿后的跟踪探测精度可达3μm,这满足仪器精密跟踪要求。
劳达宝崔成君王国民周维虎
关键词：激光跟踪杂散光
基于VTK的激光跟踪测量可视化软件设计被引量：1
2015年
测量数据的三维可视化是激光跟踪测量数据处理的关键步骤之一。结合大型激光跟踪测量软件系统的开发实践,对VTK技术特点和体系结构进行深入研究,设计实现了对测量数据进行处理和显示的类和接口。在此基础上,基于Microsoft Visual Studio 2010平台,利用C++和VTK技术开发了一款三维测量数据处理及可视化软件,实现了测量点云拟合、三维图形显示以及交互功能,并通过实例验证了软件的有效性和可用性,证明了VTK在工业测量可视化领域具有很大的应用价值。
张润宇李月强张滋黎袁江周维虎
关键词：VTK三维可视化点云
激光跟踪仪转镜倾斜误差的标定及修正被引量：17
2015年
为了提高激光跟踪仪的测量精度,分析了跟踪仪的几何结构误差,重点研究了其转镜倾斜误差的标定和修正方法。利用矢量分析和坐标转换相结合的方法建立了跟踪仪转镜倾斜误差模型,推导出了跟踪仪几何空间坐标修正公式,并基于自准直仪、多面棱体和可调反射镜建立了高精度误差标定装置。利用标定装置分析了误差标定方法,通过系统仿真研究了转镜倾斜误差对系统测角误差及最终坐标测量误差的影响。利用误差标定实验检测出的系统转镜倾斜误差约为4″,将其带入坐标修正公式,并与修正前的坐标进行了比对分析。对比结果显示,经误差修正后系统空间坐标测量误差可减小约2×10-6,验证了转镜倾斜误差标定和误差修正方法的有效性,表明利用该方法可在不改变系统硬件结构的基础上提高测量系统的测量精度。
张滋黎朱涵周维虎
关键词：激光跟踪仪最小二乘法
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