水下激光近程探测系统测距精度研究与误差分析
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.2.1 激光水下传输特性研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 脉冲激光测距技术研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第11-13页 |
| 2 水下脉冲激光测距数学模型建立 | 第13-26页 |
| 2.1 水下脉冲激光测距原理 | 第13-15页 |
| 2.2 激光在海水中的传输特性 | 第15-19页 |
| 2.2.1 海水吸收系数 | 第17-18页 |
| 2.2.2 海水散射系数 | 第18-19页 |
| 2.3 目标表面光学特性 | 第19-21页 |
| 2.3.1 双向反射分布函数(BRDF) | 第19-21页 |
| 2.3.2 激光雷达截面(LRCS) | 第21页 |
| 2.4 水下脉冲激光回波功率方程 | 第21-23页 |
| 2.5 水下激光测距影响因素分析 | 第23-25页 |
| 2.5.1 目标距离的影响 | 第23页 |
| 2.5.2 海水水质的影响 | 第23-24页 |
| 2.5.3 目标倾斜角的影响 | 第24-25页 |
| 2.6 本章小结 | 第25-26页 |
| 3 水下激光测距回波信号及测距精度仿真 | 第26-41页 |
| 3.1 基于Simulink电路仿真方法 | 第26-27页 |
| 3.2 激光回波信号的数学模型 | 第27-32页 |
| 3.2.1 海水对激光回波信号的调制 | 第28-29页 |
| 3.2.2 目标倾斜角对激光回波信号的调制 | 第29-31页 |
| 3.2.3 激光接收电路对激光回波信号的调制 | 第31-32页 |
| 3.3 水下激光测距回波信号仿真模型 | 第32-34页 |
| 3.3.1 接收电路系统噪声 | 第32-33页 |
| 3.3.2 基于恒比定时法的仿真模型 | 第33-34页 |
| 3.3.3 基于高通容阻法的仿真模型 | 第34页 |
| 3.4 水下激光测距回波信号仿真 | 第34-40页 |
| 3.4.1 仿真参数设置 | 第35-36页 |
| 3.4.2 回波信号仿真结果 | 第36-38页 |
| 3.4.3 目标距离的影响分析 | 第38-39页 |
| 3.4.4 发射脉宽的影响分析 | 第39-40页 |
| 3.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 4 水下脉冲激光测距系统误差分析及补偿 | 第41-51页 |
| 4.1 时刻鉴别抖动误差分析 | 第41-43页 |
| 4.2 饱和漂移误差分析及误差补偿方法 | 第43-47页 |
| 4.2.1 饱和漂移误差分析 | 第43-44页 |
| 4.2.2 基于信号峰值的误差补偿法 | 第44-46页 |
| 4.2.3 基于复合时刻鉴别的误差补偿法 | 第46-47页 |
| 4.3 饱和漂移误差补偿实验 | 第47-50页 |
| 4.3.1 漂移误差补偿模型验证 | 第48-49页 |
| 4.3.2 系统测距精度 | 第49-50页 |
| 4.4 本章小结 | 第50-51页 |
| 5 水下脉冲激光测距电路设计及系统测试实验 | 第51-66页 |
| 5.1 系统总体设计 | 第51页 |
| 5.2 测距电路功能模块设计 | 第51-59页 |
| 5.2.1 时刻鉴别模块设计 | 第52-55页 |
| 5.2.2 测时模块设计 | 第55-59页 |
| 5.3 系统标校实验 | 第59-62页 |
| 5.3.1 时刻鉴别电路参数标校 | 第59-61页 |
| 5.3.2 预鉴别器阈值设置 | 第61-62页 |
| 5.3.3 处理电路延时测量 | 第62页 |
| 5.4 系统测距实验 | 第62-64页 |
| 5.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 6 总结与展望 | 第66-68页 |
| 6.1 总结 | 第66页 |
| 6.2 展望 | 第66-68页 |
| 致谢 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-74页 |
| 附录 | 第74页 |
