基于激光测距原理的高精度巷道顶底板移近量监测传感器设计

传感器设计以PIC单片机为核心,具有遥控设置、声光报警、信号输出制式可选等灵活功能。经现场使用表明,该传感器能够快速检测形变,具有测量精度高、环境适应性强、可远距离使用等特点,为解决顶底板形变监测提供了一种新的思路。

面向FAST馈源仓定位的微波测距系统设计

500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope, FAST)是近年建成的重大科学装置,其高效运行依赖于对馈源仓的高精度定位。当前基于全站仪测距的馈源仓定位系统在雨雾等恶劣天气中无法有效工作,降低了FAST工作时长。针对此问题,提出一种基于微波测距的新方案,有望在满足馈源仓定位精度的同时,显著改善FAST的运行效率,使之实现全天候全天时工作。深入研究了微波测距定位系统中亟待解决的若干关键科学问题,初步给出了系统方案与技术路线。根据理论分析,该微波测距系统的定位误差优于±5 mm,可达到设计要求。

基于激光测距巷道顶底板移近量传感器的设计与应用

根据矿压分析工艺要求,以及现有顶底板移近量传感器的不足,提出一种基于激光测距原理的巷道顶底板移近量传感器,利用电池为激光测距模块供电,克服了传感器功耗大的缺点,实现了煤矿井下传感器的大量分布式布置。试验及现场应用表明,该传感器测量精度高,传输速度快,环境适应性强,能够准确、及时的反映巷道顶底板移近量的变化,为顶板动态监测及分析提供了可靠数据基础。

激光测距系统中数字频率发生器的FPGA实现

针对传统的激光测距系统结构中由锁相环等模拟电路单元带来的相位累计误差、A/D转换误差等缺点,提出一种全数字化的调制频率发生器FPGA实现方式,从根本上避免了上述问题的存在,进而改善了测量精度。该设计经过测试验证,能够快速、精确、稳定的产生相位式测距法所需的各种调制频率;将其应用在测距系统中,能实现150m范围内、误差不超过1.5mm的高精度测量。

三维激光扫描仪若干问题的研究

针对国内现有文献在论述三维激光扫描仪时,大多偏于具体应用,缺乏对三维激光扫描技术的整体认识,本文重新梳理了三维激光扫描仪的发展历程,介绍了三维激光扫描仪中常用的三角测距法、相位测距法及脉冲测距法的基本测距原理,依据载体的不同,将三维激光扫描仪分为动态三维激光扫描仪、静态三维激光扫描仪及手持式三维激光扫描仪三类。为进一步发挥三维激光扫描仪的价值,需要根据不同种类的仪器,制定相应的检定规范,以确保仪器的精度满足被测对象的精度要求,在数据处理时,需要研制更好的软件,以解决测量数据中的多路径效应及数据黑洞问题。