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脉冲激光三角法测距系统设计论文摘要：本文实现了一种脉冲激光二极管驱动下的基于PSD器件的激光三角法测距系统，测量范围3m～5m，实际测距精度优于10cm。
这一课题证明：使用脉冲激光二极管作为激光源，是可以实现激光三角法的米级测程、厘米级精确测距的，这一技术方案有应用于激光引信的潜力。
因为激光波长远远小于无线电波，激光测距不但可以达到远高于无线电测距的测距精度，同时还具很强的抗电磁干扰能力[1]。
近年来，随着激光半导体技术的迅猛发展，激光探测装置的体积、重量、功耗、成本大幅下降，在国内外武器系统中得到广泛应用[2][3]。
这其中，激光引信就是最为成功的应用之一。
定距精度达到1m以内，近炸引信领域内目前只有激光近炸引信可以做到。
现有的激光近炸引信的探测体制，主要有脉冲定距、调频连续波、相位法等几种，而实际装备的激光近炸引信，基本上都是脉冲定距体制。
但脉冲定距精度很难做到1米以内，如迫弹用激光近炸引信PX581其定距精度只有1m. 而相位法、调频连续波体制虽然能达到厘米级甚至更高的测距精度，但都属于正弦连续波调制，会受到多普勒效应影响，所以不适合应用近炸引信这种动态测距场合。
针对以上背景，本文提出了“脉冲激光三角法”测距体制，将脉冲激光二极管与基于PSD器件的激光三角法测距技术相结合，实现了测量范围3m～5m、测距精度优于10cm的激光近场测距。
1 系统硬件设计激光发射电路使用专用MOS管驱动芯片EL7104来驱动MOS管PMV213SN，作为电子开关控制激光管905D1S3J09UA。
放大器选择AD公司的AD8062双运放，第一级接成互组放大器，放大增益为1kΩ；第二级、第三集接成电压放大器，第一路的电压增益为16，第二路因为信号较弱，电压增益选为48。
信号采集使用TI公司的14位ADC芯片ADS7946，使用标准电压芯片REF5040提供电压参考。
经过ADC芯片的转换后，信号幅值通过SPI总线输出给微处理器芯片，经过计算即得到目标距离。
光电子课程设计_基于三角测量法的激光测距光电子课程设计：基于三角测量法的激光测距摘要：本文先对激光测距的种类及原理进行介绍，其次分析不同种类的优缺点。
确定制作测距仪器的制作方向。
分析测量当中不同元器件存在的问题，寻找有效的解决方案，重点研究摄像头成像时存在误差的形成原因。
根据研究得到的数据，对PC客户端的程序设计进行调整。
利用程序尽可能减少由于硬件产生的误差。
重点是设计出能确定光点的定位算法，通过对摄像头的定标、激光定位，达到实验数据与实际测量误差在10%以内。
最后，提出对作品进行优化和系统功能提升计划关键词：短距离、低成本、三角测量法ABSTRACT: In this paper, the principle of laser ranging species and introduced first, followed by analysis of the advantages and disadvantages of different types. Production rangefinder to determine the direction of the production. Analytical measurements among different components of the problems, to find effective solutions to the causes errors in the presence of the camera focused on imaging. According to data obtained from studies on the client PC programming adjustments. The use of procedures to minimize errors due to hardware-generated. Focuses the light spot can be determined to design the location algorithm, through the camera calibration, laser positioning, to the experimental data and the actual measurement error is within 10%. Finally, the work in optimizing system functionality and Enhancement ProgrammeKEY WORDS: Short distance、Low cost 、Triangle measurement目录1、前言1.1激光测距1.2激光测距仪1.3三角测量法激光测距简介1.4设计目标2、测距方案2.1几种常用的测距方法2.1.1手持激光测距仪2.1.2望远镜式激光测距仪2.2测距方案选定2.3三角测量法3、硬件模块设计3.1激光发射模块设计3.2信号接收模块设计3.2.1摄像头定标3.3激光出射角4、PC程序设计4.1摄像头调用4.2光点定位5、结论前言1.1激光测距激光测距（laser distance measuring）是以激光器作为光源进行测距激光测距技术是一种集合了光学、计算机科学、机械设计等的高新技术。
一种激光三角测距光学系统的设计方法激光三角测距光学系统是一种常用的测量技术，用于测量目标物体与测量仪之间的距离。
该系统基于三角关系原理，通过测量物体上的特定点反射回来的激光信号的时间来计算距离。
本文将介绍一种激光三角测距光学系统的设计方法。
系统设计的第一步是确定所需的测量精度和距离范围。
这将决定激光器的功率和探测器的灵敏度。
一般来说，测量精度越高，功率和灵敏度要求就越高。
系统中最关键的组件是激光器和探测器。
激光器必须能够发射连续的激光束，并具有稳定的输出功率和短脉冲宽度。
探测器需要具有高灵敏度和快速响应时间，以捕获反射的激光信号。
接下来，确定激光器和探测器的工作波长。
常见的选择是红外激光器，因为红外波长的激光在大气中传播的损耗较小，并且对目标物体的反射光不会产生干扰。
系统的下一个重要组件是光路系统。
光路系统由凸透镜、反射镜和光栅组成，用于聚焦激光束、收集目标物体反射的激光信号，并将其转化为电信号。
设计光路系统时，需要考虑测量范围和物体的大小。
物体越远，激光束经过光路系统后会扩散得越大。
为了确保光束能够覆盖整个目标物体，可以使用可调焦距的凸透镜或反射镜。
在系统中加入散斑光源也是一种常用的设计方法。
散斑光源产生的散斑图案可以提高距离测量的精度。
通过测量散斑图案的形状和大小，可以更准确地计算距离。
在系统中加入滤光片也是必要的。
滤光片用于过滤掉环境光和其他干扰光束，从而提高信噪比和精度。
最后，系统需要一台计算机或微控制器来处理接收到的激光信号，并计算目标物体与测量仪之间的距离。
计算过程通常基于激光脉冲与接收到的反射信号之间的时间差。
设计完成后，需要进行系统的调试和校准。
校准过程中需要测量已知距离的标准物体，从而确定系统的测量误差，并进行校正。
总结起来，激光三角测距光学系统的设计方法包括确定测量精度和距离范围、选择合适的激光器和探测器、设计光路系统、加入散斑光源和滤光片，并进行系统的调试和校准。
这些步骤将确保系统能够准确地测量目标物体与测量仪之间的距离。
基于PSD的激光三角测距法原理、系统和精度分析激光三角测距法原理、系统和精度分析1.三角测距方式三角测距是一种测量距离的方法，通过测量三角形的三个角度或三个边长来确定目标物体与测量仪之间的距离。
激光三角测距法就是利用激光束发射器向目标物体发射激光束，然后通过接收器接收反射回来的激光束，最后利用三角形计算目标物体与测量仪之间的距离。
2.激光三角法原理分析激光三角测距法是利用激光束在空间中直线传播的特性，通过测量激光束的发射方向和反射方向之间的角度差，来计算目标物体与测量仪之间的距离。
在实际应用中，通常采用相位测量法来测量激光束的相位差，进而计算出角度差，从而得到目标物体与测量仪之间的距离。
3.激光三角法距离计算激光三角测距法的距离计算涉及到角度测量和相位测量两个方面。
角度测量是通过测量激光束的发射方向和反射方向之间的角度差来实现的，而相位测量则是通过测量激光束的相位差来计算角度差。
最终，通过三角形计算公式，可以得到目标物体与测量仪之间的距离。
4.激光三角法精度分析激光三角测距法的精度受到多种因素的影响，包括系统探测能力、像点弥散斑等。
系统探测能力是指系统对光信号的接收能力，它受到PSD接收光功率、光能质心等因素的影响。
像点弥散斑是指激光束在目标物体表面反射时产生的光斑扩散现象，它会对系统的探测能力产生影响。
5.系统探测能力的影响因素5.1 PSD接收光功率对系统探测能力的影响PSD接收光功率是影响系统探测能力的重要因素之一，它受到激光束功率、反射率等因素的影响。
当PSD接收光功率较小时，系统的探测能力会受到限制，从而影响测量精度。
因此，在实际应用中，需要采用一定的技术手段来提高PSD接收光功率，以提高系统的探测能力。
5.2 光能质心对探测能力的影响光能质心是指激光束在PSD上的位置，它受到激光束发射方向、反射面形状等因素的影响。
当光能质心偏离PSD中心时，会导致系统的探测能力下降，从而影响测量精度。
基于CAD的激光三角测距法原理、系统和精度分析1. 概述激光三角测距法是一种常用于测量距离的精确且非接触的方法。
本文将介绍基于计算机辅助设计（CAD）的激光三角测距法的原理、系统和精度分析。
2. 原理激光三角测距法基于三角形相似原理。
当我们将一个激光束发射到目标物体上时，它会被物体表面反射回来。
通过测量激光束的发射角度、接收角度以及激光束的时间差，我们可以计算出目标物体与测距系统的距离。
3. 系统组成基于CAD的激光三角测距系统主要由以下组成部分构成：- 发射器：用于发射激光束的装置。
- 接收器：用于接收激光束的装置。
- 光电探测器：用于转换激光信号为电信号的装置。
- 计算机：用于处理接收到的电信号，并计算出测距结果。
4. 精度分析激光三角测距法的精度受到多种因素的影响，以下是一些常见的影响因素：- 反射率：目标物体的表面反射率会影响激光束的反射强度，进而影响测距精度。
- 环境条件：例如大气湿度、温度变化等因素会影响激光传播的速度，从而对测距精度产生影响。
- 系统误差：包括仪器自身的误差、对齐偏差等，都可能导致测距结果的误差。
为了提高测距精度，我们可以采取以下策略：- 选择合适的目标物体：目标物体的表面应具有良好的反射性能，以确保激光束能够有效地返回。
- 校准系统：定期对测距系统进行校准，以减小系统误差。
- 控制环境条件：尽可能在稳定的环境条件下进行测距，减小环境因素对测距精度的干扰。
5. 总结基于CAD的激光三角测距法是一种精确和可靠的测距方法。
通过了解其原理、系统组成和精度分析，我们可以更好地应用该方法，并在实际应用中取得准确的测距结果。
为了提高测距精度，我们应注意选择合适的目标物体、进行系统校准和控制环境条件。
《光电检测课程设计》题目名称激光三角法测位移学生姓名毛启盛专业测控技术与仪器学号120211319指导教师王凌云光电工程学院2021年 12 月摘要本课程设计基于激光三角法原理对物体较小范围内的移动进行测量。
在长度、距离及三位形貌等的测试中有普遍应用。
通过激光三角法两个方案直射式和斜射式的特点，结合实验条件，选择最适合的方案进行测量。
本次测量最大的特点确实是非接触式测距，实际中对非接触式测距一样很难明白物体到成像透镜的距离，可由成像透镜焦距和激光光线和物体散射光线组成的三角形的边长计算出该距离。
通过定标，得出透镜上成像距离与物体像移动距离间的对应关系，用此标尺作为计算移动位移的标准。
移动物体搜集光斑图像，用matlab软件对图像处置进行处置，计算像的移动距离，再依照几何关系推导出物体的实际移动距离。
在最后计算出该方案的标准不确信度，并对方案产生的误差进行分析，提出改良意见。
设计方案光路简单，方便快捷，受环境阻碍小而且测量精准度较高。
关键词：激光三角法；测距；定标；CCD；误差分析目录引言 01. 设计任务 02. 激光三角法测距大体原理 03.方案论证和选择 (1)3.1 激光三角法测距现状 (1)3.2 测量方案 (1)3.3 方案比较与选择 (3)3.4 器件选择 (5)4. 方案验证步骤及数据记录 (5)4.1 方案验证步骤 (5)4.2 测量数据记录 (5)4.2.1 测量取得成像透镜焦距 (5)4.2.2 定标 (6)4.2.3 移动物体测量位移 (7)5. 测量数据处置 (7)5.1 各个距离测量值计算 (7)5.2 定标计算 (8)5.3 光斑位移量计算 (9)夹角和物体实际移动位移计算 (10)6. 误差分析及方案评判 (11)6.1 相对误差和绝对误差计算 (11)6.2 误差分析 (11)6.3 设计方案评判 (12)7. 课题分析评判 (12)8. 课设总结 (13)参考文献 (13)附录1 实验器件清单 (14)附录2 实验光路图 (16)附录3 图像处置程序 (17)附录4 光斑图像处置后灰度图 (18)附录5 物体移动光斑图 (19)引言激光具有方向性好、单色性好、亮度高等特点，因此利用它们作为测距的发射源有很多优势，比如测量速度快、精度高、测距远等。
编号： 20150107017本科毕业论文（设计）激光测距系统的设计Design of laser ranging system姓名张亚星学院信息工程学院专业测控技术与仪器班级2011级测控1班学号**********指导教师郝允慧讲师2015 年 6 月 2 日激光测距系统的设计【摘要】激光测距是对激光技术、计算机技术等多门技术的综合运用，因此集多种技术的优点于一身，比光学测距技术更精密。
随着激光技术的日益成熟，激光测距的精度越来越高，应用得到不断推广，逐步扩展到国民生活的各个方面，在军事上也得到广泛的应用。
本文介绍了激光测距的三种方法，重点阐述了相位式激光测距的原理，着重介绍了相位式激光测距系统的电路组成，包括回波接收电路、数据采集及显示电路、激光发射电路等。
在此测距系统中采用了自动数字测相的方法，从而有效的提高了测相的精度。
每个系统都会或多或少产生误差，为了减小系统误差，对系统误差进行分析，并提出最佳解决方案，再次检测系统误差最终被控制在允许范围内。
【关键词】激光测距相位测量自动数字测相Design of laser ranging system[Abstract]The laser ranging is a technology for precision measurement, it is developing along with the development of the laser technology, which is extensively used in the military field and the civil field because of the good accuracy. Laser has a strong directional, high brightness, good monochromaticity, suitable as a light source of photoelectric distance measurement The laser ranging is comprehensive application of various technologies, for example the optics, laser technology, precise machinery, electronics, calculate technology and photoelectron etc. Along with the development of laser technology, digital and electronic technology, and integrated circuit, the laser ranging is developing to digitalize, automation and small-sized portable direction.This paper introduced a few methods of laser ranging. For example, phase laser range finding, the laser triangle measure pulse laser measures, etc. This design introduced the theory of phase laser range finding and expatiated the circuit forms of phase type laser range finding system. The system included the emitting circuit of the laser, receiving circuit, data acquisition circuit and shows electric circuit etc. This range finding system has adopted a method of the auto numeral phase-detection, and then improves the precision for measurement.Finally, the system generated is theoretically analyzed, and specific solutions are introduced. The deficiencies of the system are analyzed and the work to be carried out after that is given.[Keywords]laser range phase measurement the auto numeral phase-detection目录引言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 激光测距技术的优点 (2)1.3 激光测距技术的发展 (2)1.4 本课题研究的主要内容 (4)第2章激光测距的原理 (5)2.1 激光测距原理的介绍 (5)2.2 激光测距方法综述 (5)第3章相位式激光测距系统的设计 (8)3.1 设计方案的拟定 (8)3.2 基本公式及频率选择 (9)3.3 发射系统设计 (10)3.4 接收系统设计 (14)第4章数据处理与误差分析 (24)4.1 数据采集与显示电路设计 (24)4.2 程序实现 (29)4.3 误差分析 (30)结论 (33)参考文献 (34)致谢 (34)附录Ⅰ：英文原文 (37)附录Ⅱ：译文 (44)附录Ⅲ：电路图 (49)引言光波早在人类以前就已经存在，自从有了人类以后，光波最早不被发现，直到人类技术逐步先进，光波才被利用。
