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激光跟踪测量系统 被引量：20
1
作者 张博 彭军 《计测技术》 2006年第4期5-6,41,共3页
介绍了激光跟踪测量系统的组成、工作原理、测量方法,并就其使用中应注意的问题作了阐述。
关键词 激光跟踪 测量系统 坐标测量
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卫星激光通信粗跟踪系统复合控制策略 被引量：16
2
作者 郭超勇 刘继奎 +2 位作者 程俊波 马婷婷 刘露咪 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期946-953,共8页
针对卫星激光通信粗跟踪系统的跟踪稳定精度指标要求高的特点,建立了基于永磁同步电机直接驱动的粗跟踪系统模型并进行了跟踪稳定误差分析。在采用传统PID控制策略存在跟踪误差较大、动态性能较差等不足的基础上,提出了一种基于粗跟踪... 针对卫星激光通信粗跟踪系统的跟踪稳定精度指标要求高的特点,建立了基于永磁同步电机直接驱动的粗跟踪系统模型并进行了跟踪稳定误差分析。在采用传统PID控制策略存在跟踪误差较大、动态性能较差等不足的基础上,提出了一种基于粗跟踪系统的改进型前馈复合控制策略。从理论上分析了前馈复合控制策略提高了粗跟踪系统的动态性能,为降低跟踪稳定误差提供了改善方案。地面实验验证结果表明,与传统控制策略相比,改进型复合控制策略极大地降低了系统的动态跟踪误差,动态跟踪误差由606μrad降低至13μrad(1δ)。进一步的在轨实验也验证了改进型复合控制策略的合理性和先进性,总体指标满足了卫星激光通信终端的极高精度要求。本文所提出的控制策略对其他高性能跟踪伺服系统设计也具有较大的借鉴意义。 展开更多
关键词 激光通信 粗跟踪 复合控制 跟踪误差 永磁同步电机
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空间光通信ATP系统设计分析 被引量：11
3
作者 熊金涛 张秉华 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期467-472,共6页
空间光束捕获、跟踪、瞄准（ＡＴＰ）技术在空间光通信中具有重要地位。文中讨论了空间光通信系统中的ＡＴＰ伺服系统的结构，并对系统稳态设计和系统动态综合等关键问题进行了详细的分析和研究。
关键词 空间光通信 瞄准技术 系统稳态设计 ATP技术
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激光跟踪仪的光电瞄准与定位系统 被引量：16
4
作者 刘娇月 杨聚庆 +1 位作者 董登峰 周维虎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1558-1564,共7页
考虑激光跟踪仪的光电瞄准与定位直接影响仪器的整体测量精度和使用性能,讨论了激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术并提出了光电探测瞄准、信号调理采集、数字处理及智能跟踪伺服的系统整体技术方案。对系统关键部件进行选型,利用... 考虑激光跟踪仪的光电瞄准与定位直接影响仪器的整体测量精度和使用性能,讨论了激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术并提出了光电探测瞄准、信号调理采集、数字处理及智能跟踪伺服的系统整体技术方案。对系统关键部件进行选型,利用角锥棱镜和位敏探测器(PSD)作为光电探测核心,设计了探测光路和信号处理电路。研制了系统样机,搭建了目标位移量标准测试平台,对样机光电瞄准系统探测信号进行了测试。测试结果显示:采用该设计方案设计的激光跟踪仪样机的静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1m/s。结果表明:提出的方法可解决激光跟踪仪定位精度低、动态跟踪效果差等常见问题,可为研制高精度、大范围、大尺寸测量仪器提供技术参考。 展开更多
关键词 激光跟踪仪 光电瞄准 光电跟踪 定位系统 位敏探测器 信号处理
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无人机激光无线能量传输APT系统跟踪设计 被引量：14
5
作者 时振磊 孟文文 +4 位作者 申景诗 吴世臣 王健隆 曲源冰 石德乐 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期809-814,共6页
无人机激光无线能量传输捕获、瞄准、跟踪(APT)系统是系统接收端获得稳定能源的保障.为了解决能量传输过程中充电链路高效可靠的问题,结合无人机激光能量传输系统特点及实际需求,在设计中建立自适应感兴趣区域,提高图像处理速度,降低噪... 无人机激光无线能量传输捕获、瞄准、跟踪(APT)系统是系统接收端获得稳定能源的保障.为了解决能量传输过程中充电链路高效可靠的问题,结合无人机激光能量传输系统特点及实际需求,在设计中建立自适应感兴趣区域,提高图像处理速度,降低噪声,准确提取目标坐标;综合考虑多重误差后通过Kalman预测算法实现稳定跟踪,并根据系统特点提出了系统功率传输效率的计算方案.结果表明,当无人机飞行速率在18km/h内,该APT系统能够在300m^500m距离准确跟踪无人机,跟踪精度在320μrad内.该方案能够保证激光能量传输过程的跟踪精度与可靠性. 展开更多
关键词 激光技术 激光能量传输 APT系统 图像跟踪
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无人机激光跟踪与无线供能系统 被引量：14
6
作者 李志鹏 张燕革 +1 位作者 艾勇 冯晓芸 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期306-310,共5页
为了解决无人机工作时间短、续航能力差的问题,采用激光无线供能的方式给无人机进行续航,提出并设计了一套基于跟踪、捕获、瞄准的激光无线能量供给系统,并进行了理论分析,同时在外场200m范围内进行了无人机激光无线供能实验。结果表明... 为了解决无人机工作时间短、续航能力差的问题,采用激光无线供能的方式给无人机进行续航,提出并设计了一套基于跟踪、捕获、瞄准的激光无线能量供给系统,并进行了理论分析,同时在外场200m范围内进行了无人机激光无线供能实验。结果表明,该系统整体光电转换效率约为12%,跟踪精度优于500μrad。该研究为激光跟踪与无线供能技术用于小型航天飞行器提供了参考。 展开更多
关键词 激光技术 激光供能 无人机无线续航 激光跟踪 光电效率
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动态几何量多站法激光跟踪测量自标定 被引量：12
7
作者 刘永东 王佳 梁晋文 《光学技术》 CAS CSCD 1999年第3期25-27,31,共4页
采用激光跟踪控制系统实现工业几何量动态测量，提出了实现动态几何量测量的基本目标和任务。重点分析了采用多个激光跟踪测量系统实现动态几何量测量的基本原理，以及多站法完成自标定的方法。分析了自标定的仿真算法并给出实验结果。
关键词 动态几何量 激光跟踪 多站法 自标定 测量
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激光跟踪测量系统及其在航天器研制中的应用 被引量：12
8
作者 刘建新 马强 杨再华 《航天器环境工程》 2008年第3期286-290,200,共5页
文章介绍了激光跟踪测量系统硬件组成、软件功能、技术指标以及计量检定方法,对激光跟踪仪的测量原理、仪器设计进行了研究分析。文章最后列举了激光跟踪仪在航天器研制方面的一些应用。
关键词 激光跟踪测量系统 航天器 校准 计量检定
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大气激光通信光束同轴对准检测方法 被引量：10
9
作者 柯熙政 雷思琛 杨沛松 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期175-184,共10页
利用大气湍流对光束的扩展、背投成像原理和卡塞格林望远系统,提出了一种适用于大气激光通信捕获、对准和跟踪系统的光束对准检测方法,并对其进行理论分析和实验验证。该方法利用光斑形状和光斑形心位置综合解算光束的横向偏移量和轴向... 利用大气湍流对光束的扩展、背投成像原理和卡塞格林望远系统,提出了一种适用于大气激光通信捕获、对准和跟踪系统的光束对准检测方法,并对其进行理论分析和实验验证。该方法利用光斑形状和光斑形心位置综合解算光束的横向偏移量和轴向偏转量,解决了一般方法无法分辨出光斑在接收焦平面的移动是由于光束横向偏移还是轴向偏转引起的问题,以及光束横向偏移量无法被精确检测的问题。实验结果表明,该方法可有效地对光束对准状态进行检测,最终实现分辨率为2.2μrad的角度偏转量和分辨率为0.25mm的横向偏移的检测。 展开更多
关键词 光通信 大气激光通信 捕获 对准和跟踪系统 光斑检测
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激光跟踪视觉导引测量中靶标球球心定位方法 被引量：9
10
作者 魏振忠 孙文 +1 位作者 张广军 任少盟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期929-935,共7页
为解决现有激光跟踪测量系统中存在的搜索区域大、定位速度慢等问题,提出了一种基于单目视觉测量系统求解激光跟踪仪靶标球球心三维坐标,以此作为导引信息,引导单台激光跟踪仪实现多基准点自动测量的方法。对视觉测量所采用的椭圆识别... 为解决现有激光跟踪测量系统中存在的搜索区域大、定位速度慢等问题,提出了一种基于单目视觉测量系统求解激光跟踪仪靶标球球心三维坐标,以此作为导引信息,引导单台激光跟踪仪实现多基准点自动测量的方法。对视觉测量所采用的椭圆识别和基于单目摄像机的球心定位算法进行了研究。首先,根据靶标球成像的特点,介绍了基于Gestalt的椭圆识别算法,实现了靶标球图像特征的自动提取与识别。然后,介绍了基于单目摄像机的球心定位算法,即根据图像椭圆方程、相机焦距和球半径求解球心三维坐标,并进行了仿真验证。最后,进行了实际的靶标球图像自动识别与球心定位实验。结果表明,采用文中方法测量两靶标球间已知距离约为550 mm时的RMS误差为1.728 2 mm。激光跟踪仪激光束搜索范围得到大幅减小,基本满足自动测量的快速性和高效性等要求。 展开更多
关键词 视觉导引 椭圆检测 球心定位 激光跟踪系统 自动装配
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激光跟踪测量系统校验及在三维测量中的应用 被引量：9
11
作者 马强 闫勇刚 +1 位作者 刘万里 孙大许 《中国测试技术》 2006年第2期27-28,81,共3页
介绍了激光跟踪仪(LTS)原理,提供了一种校验激光跟踪测量系统的方法。通过与高精度三坐标测量机(CMM)比对测量,检验其精度,实验结果表明角向误差是影响LTS精度的主要因素。利用激光跟踪仪对汽车外形进行扫描,建立其三维模型,发现测量中... 介绍了激光跟踪仪(LTS)原理,提供了一种校验激光跟踪测量系统的方法。通过与高精度三坐标测量机(CMM)比对测量,检验其精度,实验结果表明角向误差是影响LTS精度的主要因素。利用激光跟踪仪对汽车外形进行扫描,建立其三维模型,发现测量中存在的问题,并提出解决方法,结果表明,激光跟踪仪应用于汽车车身扫描有操作简单、精度较高等优点。 展开更多
关键词 激光跟踪仪 校验 CMM 三维测量
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光电精跟踪系统的改进差分进化算法研究 被引量：9
12
作者 董全睿 陈涛 +3 位作者 高世杰 刘永凯 张建强 吴昊 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1314-1323,共10页
针对激光通信精跟踪系统,提出一种基于改进差分进化算法的辨识方法。首先,介绍了标准差分进化算法的基本原理和算法流程,基于此提出一种改进的差分进化算法,并对算法中的参数进行优化;其次,通过扫频信号激励精跟踪系统分析被控对象的动... 针对激光通信精跟踪系统,提出一种基于改进差分进化算法的辨识方法。首先,介绍了标准差分进化算法的基本原理和算法流程,基于此提出一种改进的差分进化算法,并对算法中的参数进行优化;其次,通过扫频信号激励精跟踪系统分析被控对象的动态特性,同时采集CCD相机的位置反馈信息;最后,根据实验数据采用差分进化算法对系统进行辨识,获得精跟踪系统的控制模型。实验结果表明:采用改进差分进化算法后,辨识方法的收敛速度更快,辨识结果准确,该方法在光电跟踪领域有一定工程价值。 展开更多
关键词 激光通信 差分进化 模型辨识 精跟踪系统
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激光视觉传感器的机器人焊缝高精度跟踪系统 被引量：4
13
作者 苏赐民 李春杏 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第1期221-226,共6页
以提升焊接机器人焊接精度为目的,设计激光视觉传感器的机器人焊缝高精度跟踪系统。由工业相机和激光传感器、焊接机器人等组成系统硬件架构,获取焊缝激光光源后,将其传输至激光图像传感层。采用激光图像传感器对焊缝激光光源图像进行... 以提升焊接机器人焊接精度为目的,设计激光视觉传感器的机器人焊缝高精度跟踪系统。由工业相机和激光传感器、焊接机器人等组成系统硬件架构,获取焊缝激光光源后,将其传输至激光图像传感层。采用激光图像传感器对焊缝激光光源图像进行物理滤波处理,使用工业相机拍摄焊缝激光图像。提取焊缝激光图像特征,依据其特征点位置对焊接机器人进行手眼标定,获取焊接机器人校正向量并将该向量输入到机器人运动控制层内的焊缝跟踪程序内,利用该程序不断修正焊接机器人跟踪行为并向接口电路电机驱动器发送控制跟踪命令,实现机器人焊缝高精度跟踪。实验结果表明:该系统具备良好的启动性能,对焊机机器人手眼标定径向畸变、切向畸变数值均较小,跟踪不同类型焊缝的最低偏差数值仅为0.01 mm,跟踪精度高。 展开更多
关键词 激光视觉传感器 机器人 跟踪系统 焊缝 物理滤波 图像特征 标定
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相干式CO_2激光边缘跟踪雷达光学系统 被引量：6
14
作者 何毅 吴健 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第7期667-671,共5页
根据目标激光散射回波的基本特性和边缘跟踪概念，设计并制作了一套单管调频连续波（ＦＭＣＷ）体制的相干式ＣＯ２激光雷达光学系统。这套系统的组合像差弥散斑直径约５０μｍ，用０．１８ｍｒａｄ全发散角的细光束照射目标产生了较好... 根据目标激光散射回波的基本特性和边缘跟踪概念，设计并制作了一套单管调频连续波（ＦＭＣＷ）体制的相干式ＣＯ２激光雷达光学系统。这套系统的组合像差弥散斑直径约５０μｍ，用０．１８ｍｒａｄ全发散角的细光束照射目标产生了较好的误差信号。激光束模式较好时，系统接收到了７．８ｋｍ处房屋的后向散射信号，经扫频窄带滤波后，信号具有较高的信噪比，此时激光器输出功率约为５Ｗ。 展开更多
关键词 相干激光雷达 边缘跟踪 光学系统 雷达系统
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多路激光跟踪干涉三维坐标测量系统冗余技术 被引量：5
15
作者 林永兵 张国雄 +1 位作者 李真 李杏华 《计量学报》 CSCD 北大核心 2003年第1期1-5,共5页
介绍了冗余技术在多路激光跟踪干涉三维坐标测量系统中的应用。在分析激光跟踪干涉仪工作原理的基础上 ,采用 3 n[G]表决冗余方式 ,进行了系统的冗余设计。详细论述了基于系统的冗余技术实现的各种重大作用如系统的自标定、挡光自恢复... 介绍了冗余技术在多路激光跟踪干涉三维坐标测量系统中的应用。在分析激光跟踪干涉仪工作原理的基础上 ,采用 3 n[G]表决冗余方式 ,进行了系统的冗余设计。详细论述了基于系统的冗余技术实现的各种重大作用如系统的自标定、挡光自恢复和误差补偿等。 展开更多
关键词 计量学 坐标测量 激光跟踪系统 冗余 自标定
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天基激光武器系统的发展 被引量：6
16
作者 高明辉 郑玉权 王志宏 《中国光学》 EI CAS 2013年第6期810-817,共8页
介绍了天基激光武器系统的概念、组成、应用和关键技术,分析了激光对目标的杀伤程度,并给出了相应的参考阈值。针对系统的关键问题提出一些解决方法,包括高能激光器的研制和种类,大口径反射镜研制技术和结构形式,以及天基目标捕获跟踪瞄... 介绍了天基激光武器系统的概念、组成、应用和关键技术,分析了激光对目标的杀伤程度,并给出了相应的参考阈值。针对系统的关键问题提出一些解决方法,包括高能激光器的研制和种类,大口径反射镜研制技术和结构形式,以及天基目标捕获跟踪瞄准(ATP)系统精度的影响因素和提高精度的方法。通过对天基激光武器系统发展的研究,为该系统的进一步发展和精度的提高提供研究方向和理论基础。 展开更多
关键词 航天技术 天基激光武器 高能激光器 大口径反射镜 跟踪瞄准系统
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基于自适应振动抑制的星载远距离测距跟踪方法研究 被引量：6
17
作者 贾远东 强佳 +1 位作者 张亮 贾建军 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期123-133,共11页
在星载远距离非合作目标测距领域中,目标常常为暗弱目标,成像帧频有限,因此目标跟踪能力受限并影响测距范围。在星载远距离非合作目标跟踪过程中,跟踪误差主要来自于本体振动。为了增强系统主动振动抑制能力,提高系统的跟踪精度,使用自... 在星载远距离非合作目标测距领域中,目标常常为暗弱目标,成像帧频有限,因此目标跟踪能力受限并影响测距范围。在星载远距离非合作目标跟踪过程中,跟踪误差主要来自于本体振动。为了增强系统主动振动抑制能力,提高系统的跟踪精度,使用自适应控制来实现目标的跟瞄控制。对于不同频率传感器数据难以融合的问题,通过采用降采样的方法实现了低频相机数据和高频惯性传感器数据的自适应融合,并证明了降采样下自适应滤波的有效性和正确性。在算法实现层面,针对经典自适应算法收敛速度慢和稳态精度差的问题,通过选用仿射投影算法实现了数据融合。在数据融合仿真中,采用卫星微振动模型,验证了融合方法的收敛速度及跟踪精度。最后将该方法应用到实际跟踪系统中,实验结果显示,跟踪精度优于5μrad,满足远距离非合作目标测距中的跟踪精度要求。 展开更多
关键词 测量 激光测距 非合作目标 卫星振动 自适应滤波 跟踪系统
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光电跟踪系统激光测距变束散角应用分析 被引量：6
18
作者 王虎 王佳 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期941-944,共4页
在针对机动目标跟踪的光电跟踪系统设计中,为了确保激光回波率,提出变束散角的激光测距方法。计算表明该方法可进一步提高光电跟踪系统跟踪机动目标时的动态测距性能,可为反导武器系统准确拦截高速机动目标提供重要保障。
关键词 变束散角 激光测距 机动目标 光电跟踪系统
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无线激光通信中的光束非共视轴对准技术研究
19
作者 张雪瑞 李阳 +2 位作者 阿卜来提·阿卜拉 宁浩 马尧 《自动化应用》 2024年第14期52-55,共4页
无线激光通信是一种新型的通信方式,它利用激光作为传输媒介传递信息。与传统的无线电通信方法相比,无线激光通信具有更高的带宽和更短的延迟时间。但由于激光传播需要直线传播路径,因此在实际应用中往往存在一定局限性。而光束非共视... 无线激光通信是一种新型的通信方式,它利用激光作为传输媒介传递信息。与传统的无线电通信方法相比,无线激光通信具有更高的带宽和更短的延迟时间。但由于激光传播需要直线传播路径,因此在实际应用中往往存在一定局限性。而光束非共视轴对准技术正是为了解决这一问题而产生的。从光束非共视轴对准系统的组成及原理出发,通过设计二维反射镜跟踪系统,达到了光束非共视轴对准的目的,可为后续研究工作提供基础知识和理论支持。 展开更多
关键词 无线激光通信 二维反射镜 追踪系统
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卫星激光通信精跟踪时滞预补偿技术(特邀)
20
作者 陈阳 赵子达 +3 位作者 张书哲 陈奕辛 俞达 于思源 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第7期119-124,共6页
对卫星激光通信跟踪系统的组成以及控制方式进行分析,总结精跟踪控制过程中时滞来源,对精跟踪系统时滞环节对最终跟踪精度以及稳定性的影响进行分析并通过系统优化提高精跟踪精度。在不损失系统功能的基础上通过优化程序处理逻辑精简精... 对卫星激光通信跟踪系统的组成以及控制方式进行分析,总结精跟踪控制过程中时滞来源,对精跟踪系统时滞环节对最终跟踪精度以及稳定性的影响进行分析并通过系统优化提高精跟踪精度。在不损失系统功能的基础上通过优化程序处理逻辑精简精跟踪系统中的时滞环节,消除变长时滞、减少定长时滞,实现精跟踪系统时滞缩短,在此基础上提出一种鲁棒预估控制算法,减少定长时滞对精跟踪系统带来的不利影响。结果表明,精简时滞环节后精跟踪系统的跟踪误差与原来相比从4.1μrad减少到2.3μrad,采用鲁棒预估控制算法后,在匹配延时存在误差的情况下,跟踪误差从4.1μrad减少到2.6μrad,系统跟踪精度分别提升43.9%和36.6%。在精跟踪系统中采用鲁棒预估控制算法进行试验,精跟踪的跟踪精度可达1.9μrad。 展开更多
关键词 卫星激光通信 精跟踪系统 时滞补偿 预估控制
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