| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究概况 | 第11-18页 |
| 1.2.1 调频连续波激光雷达研究现状及分析 | 第11-14页 |
| 1.2.2 无合作目标问题研究现状 | 第14页 |
| 1.2.3 粗糙表面散射特性研究现状 | 第14-18页 |
| 1.2.4 粗糙表面后向散射特性研究现状 | 第18页 |
| 1.3 论文主要内容和框架 | 第18-20页 |
| 第二章 粗糙表面散射特性影响激光测量性能研究 | 第20-36页 |
| 2.1 介质表面的光散射 | 第20-22页 |
| 2.2 双向反射分布函数 | 第22-25页 |
| 2.2.1 BRDF的定义 | 第22-23页 |
| 2.2.2 BRDF与半球反射系数的关系 | 第23-24页 |
| 2.2.3 BRDF的测量方法 | 第24-25页 |
| 2.3 粗糙表面影响激光测量性能的试验 | 第25-35页 |
| 2.3.1 实验装置设计搭建 | 第25-28页 |
| 2.3.2 标准漫反射板测量结果 | 第28-31页 |
| 2.3.3 标准粗糙度样块描述 | 第31-33页 |
| 2.3.4 标准粗糙度样块测量结果 | 第33-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 粗糙表面后向散射特性理论仿真和实验研究 | 第36-60页 |
| 3.1 随机粗糙面统计模型 | 第36-39页 |
| 3.1.1 高度起伏均方根 | 第36-37页 |
| 3.1.2 相关长度 | 第37-38页 |
| 3.1.3 功率谱密度 | 第38页 |
| 3.1.4 均方根斜率 | 第38-39页 |
| 3.1.5 粗糙表面分类 | 第39页 |
| 3.2 粗糙面电磁散射近似方法 | 第39-47页 |
| 3.2.1 积分方程方法 | 第39-42页 |
| 3.2.2 积分方程方法数值结果及分析 | 第42-43页 |
| 3.2.3 基尔霍夫近似方法 | 第43-44页 |
| 3.2.4 基尔霍夫近似方法数值结果及分析 | 第44-45页 |
| 3.2.5 微扰法 | 第45-46页 |
| 3.2.6 微扰法数值结果及分析 | 第46-47页 |
| 3.3 典型加工表面后向散射特性实验 | 第47-54页 |
| 3.3.1 实验系统设计与搭建 | 第47-49页 |
| 3.3.2 实验结果与分析 | 第49-54页 |
| 3.4 光斑大小对后向散射强度的影响实验 | 第54-57页 |
| 3.4.1 实验设计与搭建 | 第54-55页 |
| 3.4.2 实验结果分析 | 第55-57页 |
| 3.5 距离对后向散射强度的影响实验 | 第57-59页 |
| 3.5.1 实验设计与搭建 | 第57-58页 |
| 3.5.2 实验结果分析 | 第58-59页 |
| 3.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 第四章 粗糙表面多维状态参数反演 | 第60-78页 |
| 4.1 实际加工表面后向散射特性测量 | 第60-63页 |
| 4.1.1 后向散射测量系统搭建 | 第61页 |
| 4.1.2 后向散射测量结果 | 第61-63页 |
| 4.2 实际加工表面后向散射建模 | 第63-69页 |
| 4.2.1 神经网络的基本理论 | 第63-64页 |
| 4.2.2 基于神经网络的实际加工表面后向散射模型建立 | 第64-66页 |
| 4.2.3 建模结果与分析 | 第66-69页 |
| 4.3 表面参数反演 | 第69-72页 |
| 4.3.1 遗传算法简介 | 第69-70页 |
| 4.3.2 遗传算法实现表面多维参数反演的步骤 | 第70-71页 |
| 4.3.3 加工表面多维参数反演结果 | 第71-72页 |
| 4.4 激光雷达能测范围验证 | 第72-77页 |
| 4.4.1 实验设计 | 第72-73页 |
| 4.4.2 测量结果与分析 | 第73-77页 |
| 4.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 第五章 粗糙表面对FMCW激光雷达测量精度的影响 | 第78-100页 |
| 5.1 粗糙表面对FMCW激光雷达测量信号影响的仿真与实验 | 第78-86页 |
| 5.1.1 理想拍频信号建模 | 第78-79页 |
| 5.1.2 随机粗糙面建模 | 第79-81页 |
| 5.1.3 随机粗糙面散射建模 | 第81页 |
| 5.1.4 仿真结果 | 第81-83页 |
| 5.1.5 无合作目标测量实验结果 | 第83-86页 |
| 5.2 粗糙表面对FMCW激光雷达测量精度的影响分析 | 第86-96页 |
| 5.2.1 FMCW激光雷达测量精度理论模型 | 第87-91页 |
| 5.2.2 实验验证系统设计 | 第91-92页 |
| 5.2.3 实验结果 | 第92-96页 |
| 5.3 减小测量不确定度的方法 | 第96-97页 |
| 5.4 本章小结 | 第97-100页 |
| 第六章 总结 | 第100-104页 |
| 6.1 全文总结 | 第100-101页 |
| 6.2 创新点说明 | 第101-102页 |
| 6.3 展望 | 第102-104页 |
| 参考文献 | 第104-116页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第116-118页 |
| 附录 1 | 第118-124页 |
| 致谢 | 第124-125页 |
