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激光跟踪仪目标脱靶量精密探测方法

董登峰 程智 周维虎 纪荣祎 刘鑫

董登峰, 程智, 周维虎, 纪荣祎, 刘鑫. 激光跟踪仪目标脱靶量精密探测方法[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(6): 617002-0617002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0617002
引用本文: 董登峰, 程智, 周维虎, 纪荣祎, 刘鑫. 激光跟踪仪目标脱靶量精密探测方法[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(6): 617002-0617002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0617002
Dong Dengfeng, Cheng Zhi, Zhou Weihu, Ji Rongyi, Liu Xin. Precise detecting method of target miss-distance for laser tracker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 617002-0617002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0617002
Citation: Dong Dengfeng, Cheng Zhi, Zhou Weihu, Ji Rongyi, Liu Xin. Precise detecting method of target miss-distance for laser tracker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 617002-0617002(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0617002

激光跟踪仪目标脱靶量精密探测方法

doi: 10.3788/IRLA201645.0617002
基金项目: 

国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ120022)

详细信息
    作者简介:

    董登峰(1981-),男,副研究员,博士,主要从事精密跟踪控制和恣态精密测量方面的研究。Email:dongdengfeng@aoe.ac.cn

  • 中图分类号: TN29

Precise detecting method of target miss-distance for laser tracker

  • 摘要: 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4mm4mm的区域内脱靶量探测稳定度优于2m。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。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-05
  • 修回日期:  2015-11-03
  • 刊出日期:  2016-06-25

激光跟踪仪目标脱靶量精密探测方法

doi: 10.3788/IRLA201645.0617002
    作者简介:

    董登峰(1981-),男,副研究员,博士,主要从事精密跟踪控制和恣态精密测量方面的研究。Email:dongdengfeng@aoe.ac.cn

基金项目:

国家重大科学仪器设备开发专项(2011YQ120022)

  • 中图分类号: TN29

摘要: 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4mm4mm的区域内脱靶量探测稳定度优于2m。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。

English Abstract

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