低成本小型脉冲激光测距系统设计

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随着我国建筑及工程测量等科学技术领域不断发展,激光测距技术的应用领域也日益广泛,但与此同时科研领域对于激光测距系统测量精度的要求也日趋严格。通常情况下,具有高精度特性的激光测距系统,其总构架及内部电路设计十分复杂,进而造成其体积过于庞大,不方便携带以及价格昂贵等诸多问题。为有效改善此现象,本文旨在保证一定测量量程及高测量精度的前提下,设计一套成本相对低廉且结构相对简单的脉冲激光测距系统。首先,在激光测距系统低成本这一特性的实现上,本课题主要是通过选取性能高效,稳定且相对平价的芯片及其他相关电子器件。其次,在激光测距系统设计架构及内部功能电路简化的实现上,本课题在设计发射模块,接收模块及时间测量模块时均采取内部结构更为简单的硬件电路设计方案。在完成对低成本小型脉冲激光测距系统设计工作后,通过对其主要的功能电路进行仿真,进而验证该脉冲激光测距系统的可行性,最后,就其测距系统的主要性能包括最大测程与测量精度进行理论分析及验证实验,通过分析测试数据,进而判断设计的低成本小型脉冲激光测距系统满足测距性能要求。课题采用双次测量的测距方法作为低成本小型脉冲激光测距系统的校准方法,这将有效的消除测距系统自身的测量误差,提升系统测距精度。
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