[发明专利]含时序增益功能激光测距机的探测概率曲线簇测量方法有效
申请号: | 201810602572.5 | 申请日: | 2018-06-12 |
公开(公告)号: | CN109031328B | 公开(公告)日: | 2022-07-26 |
发明(设计)人: | 周冰;应家驹;武东生;任国全;宣兆龙;任成才;沈学举;殷建玲;华文深;王元铂;李莉;毛少娟 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军陆军工程大学 |
主分类号: | G01S17/08 | 分类号: | G01S17/08;G01S7/497 |
代理公司: | 北京专赢专利代理有限公司 11797 | 代理人: | 于刚 |
地址: | 050003 *** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 时序 增益 功能 激光 测距 探测 概率 曲线 测量方法 | ||
1.含时序增益功能激光测距机的探测概率曲线簇测量方法,其特征在于,包括以下几个步骤:
第一步:测量激光接收系统不同衰减系数下的探测概率,
1-1、将可调衰减器的衰减系数调节设置到最大,保证激光发射系统发出的激光经漫反射靶板散射和衰减器衰减后不能被待测激光测距机的接收系统响应;
1-2、减小可调衰减器的衰减系数,直至待测激光测距机的接收系统可部分响应输出,如待测激光测距机发射N≥100次激光,激光接收系统探测响应输出M次,则记此衰减系数下待测激光测距机接收系统的探测概率为(100×M/N)%;
1-3、继续减小可调衰减器的衰减系数,重复1-2环节,得到其它衰减系数下待测激光测距机接收系统的探测概率;直至激光接收系统能够完全探测响应到激光发射系统发出的光即M=N;记有效测量到的探测概率组数为K,每组对应的衰减系数记为α1,α2,α3......αK;
注意:可调衰减器可采用多个定值衰减片组合,或者采用连续可调衰减装置;如采用连续可调衰减装置,则在1-3环节尽量保证探测概率为0至100%之间均匀分布;如采用多个定值衰减片组合方式,则尽量使探测概率接近均匀分布;
第二步:确定出激光回波功率的概率分布曲线f(P),
2-1、采用激光散射测量仪同步记录第一步中K组有效测量过程中的K×N次激光散射回波的功率数据;采用现代数学分析软件MatLAB确定这K×N个激光散射回波功率数据的概率分布图;
2-2、在确定的概率分布图上取一定数量的特征值,用这些值在数学分析软件MatLAB或DataFit中计算概率密度函数的结构参数,得到概率密度函数的具体表达式,并根据表达式绘制概率分布曲线f(P);
第三步:采用“一种激光接收系统探测概率曲线测量解算方法”中的解算方法,即可解算得到此距离时对应的激光接收系统探测概率的实际响应曲线g(P|R);其中,一种激光接收系统探测概率曲线测量解算方法中的解算方法,包括以下步骤:
3-1、第一步中K组有效测量过程中的K×N次激光散射回波的功率的平均值记为则第i组探测概率时对应的激光散射回波平均功率可按照下式计算:
则可得到K组激光接收系统探测概率对应的激光散射回波平均功率;
3-2、对3-1环节得到的K组探测概率与激光散射回波平均功率数据进行曲线拟合,即可得到此距离下激光接收系统探测概率的当前测量曲线,记为g’(P);
3-3、采用现代数学分析软件MatLAB,对激光散射回波功率的概率分布曲线和激光接收系统探测概率的当前测量曲线分别进行傅立叶变换得到F{f(P)}和F{g’(P)};
3-4、在这种测量方式下,激光接收系统探测概率的当前测量曲线在数学上等效为实际响应曲线与激光散射回波功率的概率分布曲线的相关;故可按照下式计算,得到探测概率实际响应曲线的傅立叶变换结果:
3-5、对3-4环节的计算结果进行傅立叶逆变换,即可得到激光接收系统探测概率的实际响应曲线:
第四步:改变距离R的大小,重复上述过程,即可得到不同距离的接收系统探测概率的实际响应曲线;直至随着距离R的增大,激光接收系统探测概率的实际响应曲线g(P|R)不再改变,说明此距离对应的时间后,激光测距机的时序增益功能已达到最大值,测试过程结束。
2.根据权利要求1所述的含时序增益功能激光测距机的探测概率曲线簇测量方法,其特征在于,由激光测距机、可调衰减器、漫反射靶板、激光散射测量仪组成,在激光测距机的接收系统前放置可调衰减器,在一定距离R处放置超过激光光斑大小的满反射靶板,在待测激光测距机同一位置放置激光散射测量仪。
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