高精度重力仪制造技术_基于PSD的高精度光电自准直仪的研究

发布时间：2016-11-28 12:18

  本文关键词：高精度光电自准直仪的研究，由笔耕文化传播整理发布。

《长春理工大学》 2010年

基于PSD的高精度光电自准直仪的研究

张航  

【摘要】： 本文针对国内自准直仪发展落后这一现状,研究并提出了一种基于PSD的高精度光电自准直仪,其整体结构由光源、光学透镜组、PSD传感器及其软硬件处理系统构成。 在设计过程中采用了折返式光路,有效的减小了光学系统和仪器的体积,并对自准直仪光学系统进行了仿真设计与分析。同时,本文还对位置敏感探测器(PSD)进行了具体研究,并以日本滨松公司S1880型PSD为例,通过人工神经网络BP优化算法、三坐标测量机标定对其进行非线性校正,提高了PSD的测量精度。为自准直仪的重复测量精度提供了技术保证。 本文设计提出的自准直仪技术指标为:测量范围±5′、全量程测量误差小于0.2″,测量分辨率小于0.01″,工作距离10m。适用于小角度精密测量。

【关键词】：
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH741.14
【目录】：

摘要4-5

ABSTRACT5-6

目录6-8

第一章 绪论8-13

1.1 研究目的及意义8

1.2 预计达到的技术指标8

1.3 自准直仪的特点及分类8-9

1.4 国内外发展现状9-11

1.5 主要研究内容11-13

第二章 基于PSD的光电自准直仪总体设计13-16

2.1 总体结构设计13

2.2 光学系统设计13

2.3 光电接收器件的选取13-15

2.4 数据采集与处理模块15-16

第三章 自准直光学系统设计16-26

3.1 自准直原理16-17

3.2 光电自准直系统结构17

3.3 主光路设计17-19

3.4 光学系统设计19-23

3.4.1 光学系统设计要求及主要参数确定19-20

3.4.2 光学系统设计20-22

3.4.3 光学系统像差22-23

3.5 光源的选取23-25

3.5.1 传统光源24

3.5.2 激光光源24

3.5.3 LED光源24-25

3.6 分划板的选取25-26

第四章 PSD处理系统26-44

4.1 PSD工作原理26-28

4.2 杂散光消除及弱信号提取28

4.3 PSD非线性误差28-29

4.4 PSD非线性校正29-34

4.4.1 坐标定位法29-30

4.4.2 线性插值法30-31

4.4.3 基于人工神经网络的BP优化算法31-34

4.5 基于改进型BP算法的PSD线性化技术34-37

4.5.1 实验方案35

4.5.2 隐层数的确定35-36

4.5.3 神经元数与激活函数的确定36-37

4.5.4 测试神经网络37

4.6 PSD信号处理模块37-41

4.7 A/D转换与数据处理41-43

4.8 数据采集模块软件设计43-44

第五章 自准直系统误差分析44-47

5.1 原理误差44

5.2 调焦误差44-45

5.3 反射镜平面度误差45

5.4 PSD非线性误差45-46

5.5 自准直系统总体误差46-47

第六章 总结与展望47-48

致谢48-49

参考文献49-51

附录51-54

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【引证文献】

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【参考文献】

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  本文关键词：高精度光电自准直仪的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：196714