张桐
- 作品数：5 被引量：27H指数：3
- 供职机构：天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市重点实验室开放基金北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信机械工程更多>>
- 激光雷达单目视觉目标点跟踪系统设计（英文）被引量：5
- 2018年
- 应用激光雷达对空间中的某点进行定位,需要设计目标点跟踪系统,来捕获目标点的位姿角度信息,并反馈给转台进而控制转台调节激光方位以指向目标点.为完成对目标跟踪系统的设计,编写了相机获取目标点图像坐标程序,得到目标点角度信息程序以及对转台的反馈控制程序.最终,搭建了目标跟踪系统,进行激光雷达空间定位相关实验.实验结果表明:对于目标跟踪系统,针对于初始光点与目标点处于同一竖直目标成像面的情况,在测距范围为1~15 m的情况下,其水平定位误差不超过6.6 mm,垂直定位误差不超过7.8 mm,且垂直定位误差总是高于水平定位误差.该系统应用于激光雷达对空间中某点的定位,基本满足定位精度的要求.
- 吴博文张福民曲兴华张桐裴冰
- 关键词：单目视觉激光雷达
- 无合作目标测距的回波接收系统设计与分析被引量：3
- 2017年
- 对于调频连续波无合作目标测距来说,回波接收系统是其光学系统中重要的组成部分,其接收特性也影响着系统的测距精度。为对其进行设计与分析,利用光学设计软件对以卡塞格林望远镜与多模光纤为主体的接收系统进行了建模,通过像差与光接收效率的分析与优化确定系统选用的卡塞格林望远镜的参数。建立待测物后向散射的高斯散射模型,并搭建完整的接收光路进行实验,定量分析了不同情况下系统的接收功率,并研究了接收效率、聚焦位置等与待测物的距离和表面散射之间的规律。研究结果表明,对于相同的加工方式的样块,系统接收功率与粗糙度、待测物距离成负相关规律,系统聚焦距离与粗糙度、待测物距离呈正相关规律。
- 裴冰张福民曲兴华张桐王俊龙
- 关键词：卡塞格林望远镜表面散射
- 三光路结构的调频连续波重采样测距方法被引量：2
- 2020年
- 调频重采样是一种绝对测距技术。这种方法采用的光源波长随时间变化,形成一束宽光谱激光。激光在各时刻的波长通过辅助干涉装置进行测量,并对其中频率间隔相同的部分进行重采样,使调频测距系统具有较大的线性光谱带宽,较高的分辨率及精度。在实际测量过程中,测量装置本身及待测物都容易受到振动的影响,导致待测距离及辅助光纤长度发生变化,引入测距误差。针对这个问题,分析了振动对重采样测量结果产生的误差:(1)待测物的移动引入一个多普勒频移分量;(2)辅助光纤的振动使重采样频率也发生变化。为了弥补这两种误差,提出了一种三光路结构的补偿方法,在辅助光路中,使用一种光路结构简单小巧,且测量速度更快的全光纤马赫泽德干涉仪等效代替光谱仪,实时的监测信号光的瞬时频率。在测量光部分,在测量光路中引入两个部分反射镜产生两路补偿光信号,并通过FFT算法产生频谱。频谱的三个峰值分别与三路信号相对应。通过测量信号与其中一路补偿信号的峰值相减即可补偿多普勒误差,通过两路补偿信号的频率差与相对距离的比值即可得出实际的辅助光纤长度。实验证明,传统的重采样测距方法精度为23.6μm,三光路测距方法的精度可达到11μm,可见这种方法能够对系统的振动误差进行有效补偿。
- 张桐曲兴华张福民
- 关键词：激光雷达
- 基于相位差测频的调频连续波激光测距技术被引量：12
- 2018年
- 针对调频非线性和快速傅里叶变换(FFT)精度不高的问题,基于等光频间隔重采样的调频连续波测距系统,采用相位差测频法测量了待测目标点的距离;对调频连续波激光测距原理进行分析和推导,并依靠该系统进行了测距稳定性和测距误差的分析实验。结果表明:在8.3～9.3 m测量范围内,相位差测频法的测距单点稳定性范围为50～95μm,测得的距离与理论距离的残余误差不超过100μm;所提算法比快速傅里叶变换具有更好的测距精确性和稳定性。
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- 关键词：调频连续波测距精度
- 基于外部时钟信号触发重采样的激光频率调制测距方法被引量：10
- 2019年
- 对调频连续波激光测距技术进行改进,提出了触发重采样方法。在所提方法中,辅助信号先触发采集卡,然后对测量信号和辅助信号同时采样,再用采集到的辅助信号的极值点对测量信号进行重采样。实验结果表明:所提出的触发重采样方法的测量标准差最小可达到12μm。
- 张桐曲兴华张福民
- 关键词：遥感激光雷达激光干涉非线性调频
