Обзор применения импульсных дальномеров-высотомеров на основе полупроводниковых лазеров для контроля объектов подстилающей поверхности. Методы повышения точности временной фиксации принимаемого сигнала. Расчет безопасности лазерного высотомера ДЛ-5.
Глава 1. Исследование характеристик дальномера-высотомера аналога ДЛ-5 1.1 Дальность действия дальномера. Энергетический расчет 1.1.1 Расчетная методика 1.1.2 Результаты расчета в моноимпульсном режиме 1.1.3 Энергетический расчет в режиме накопления 1.2 Расчет точности измерения дальности 1.2.1 Точность измерения дальности в моноимпульсном режиме 1.2.2 Точность измерения дальности в режиме накопления Глава 2. Обработка локационной информации 2.1 Методы обработки локационной информации 2.1.1 Методы повышения точности временной фиксации принимаемого сигнала 2.1.2 Метод некогерентного накопления 2.1.3 Оптимальный по точности и помехозащищенности метод определения скорости 2.2 Работа в ближней зоне и методы сокращения минимальной измеряемой дальности Глава 3. Предложения по оптимальному построению импульсного высотомера на полупроводниковом лазере 3.1 Корректор расходимости излучения с использованием цилиндрической линзы 3.2 Оптический сумматор на двулучепреломляющих элементах Глава 4. Экспериментальное проверка технических предложений по модернизации высотомера ДЛ-5 4.1 Результаты экспериментальной проверки 4.1.1 Результаты измерения энергии передающего канала 4.1.2 Результат визуализации формы световых пятен 4.1.3 Результаты использования оптической схемы с двулучепреломляющим кристаллом 4.1.4 Результаты макетирования передающего канала 4.1.5 Результаты измерения мощности на выходе оптического блока 4.2 Конструкторско-технологическая часть 4.2.1 Описание конструкции лазерного высотомера ДЛ-5 4.2.2 Технологические особенности построения лазерного высотомера ДЛ-5 Глава 5. Опасные и вредные факторы при работе лазерных установок 5.2 Классы опасности лазеров 5.3 Методы и средства защиты от лазерного излучения 5.4 Расчет лазерной безопасности лазерного высотомера ДЛ-5 Глава 6. Экологическая часть 6.1 Электромагнитное загрязнение окружающей среды 6.2 Воздействие ЭМП малой мощности на биологические объекты 6.3 Зарубежный и российский опыт нормирования электромагнитных полей Глава 7. Экономическая часть 7.1 Расчет стоимости опытного образца высотомера ДЛ-5М 7.2 Расчет стоимости высотомера ДЛ-5М в серийном производстве Заключение Список литературы Аннотация Лазерные высотомеры стали неотъемлемой частью бортового оборудования беспилотных летательных аппаратов. Их широкое внедрение обусловлено кругом задач по обеспечению полетов по космическим снимкам, определению координат наблюдаемых объектов, контроля подстилающей поверхности, измерения скорости снижения при посадке беспилотного летательного аппарата. В дипломной работе представлены теоретические и экспериментальные исследования лучшего отечественного лазерного высотомера ДЛ-5 на основе полупроводникового лазера, предложены методы и способы увеличения диапазонов измерения дальности, повышения точности измерений, а так же измерения скорости при посадке БПЛА. Следовательно, для увеличения измеряемой дальности в дальномерах с полупроводниковыми лазерами необходимо применять метод некогерентного накопления - многократное зондирование цели. N - количество зондирований в серии (объем накопления). Приведем для примера, применение импульсного дальномера ДЛ-1 на основе полупроводникового лазера с длиной волны излучения 905 нм для наземного комплекса экологической разведки. Рисунок 1. Комплекс контроля надводных объектов На рисунке 3В представлен лазерный высотомер ЛИНД-27, (Разработчик НИИ «Полюс»), который был установлен на вертолете МИ-8 и предназначался для работы в составе измерительного комплекса радиационного контроля при оценке радиационного фона над Чернобыльской АЭС. Однако лазерным высотомерам присущи отличия и особенности, связанные с их установкой на борту летательного аппарата. Принцип измерения расстояния лазерным импульсным дальномером: 1- дальномер; 2- импульс излучения передатчика; 3- импульс отраженного излучения; 4- цель; 5- стартовый световой импульс; 6- стоп-импульс; 7- импульсы генератора образцовой (тактовой) частоты; R- измеряемая дальность, м; R=cT/2=nc/2f; c - скорость света, м/с; T - время распространения лазерного излучения до объекта и обратно, с; T=nt= n/f; n - число импульсов генератора образцовой частоты измерителя временных интервалов (ИВИ); t - период колебаний ИВИ образцовой частоты, с Зондирующий импульс запускает измеритель временных интервалов (ИВИ), реализованный в составе решающего устройства, и с помощью оптики, формирующей заданную диаграмму направленности излучения, поступает на объект. Таким образом для эффективного применения импульсных дальномеров-высотомеров на основе полупроводниковых лазеров (в системах беспилотных летательных аппаратов контроля объектов подстилающей поверхности) необходима их доработка, а именно: - повышение максимальной дальности измерения (> 1000 м) и точности ( 200 м, 1/с 10 16 Частота обновления информации при высоте 0. Рисунок 1.3 Нестабильность срабатывания порогового устройства Механизм нестабильности временной фиксации принятого сигнала ясен из рисунка 1.3, где R1 - задержка срабатывания порогового у
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
