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题名溯源北斗时基无光学干涉激光扫频测距实验研究
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作者
游淞清
谢博娅
伍凯凯
何静
杨鹏
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机构
湖北工业大学湖北省现代制造质量工程重点实验室
湖北理工学院电气与电子信息工程学院精密光学测量实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期348-356,共9页
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基金
国家自然科学基金(12074110,11947134)
湖北省教育厅科研项目(B2021251)
湖北省智能输送技术与装备重点实验室项目(2021XZ108)。
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文摘
绝对距离测量在基础科学和技术研发领域的重要性日益彰显。由于传统的光学干涉绝对距离测量方法存在测量距离较短、“位相模糊”、易受噪声干扰等问题,计量学领域提出利用频率合成激光开展非光学干涉的绝对距离测量研究。尽管该方法实验装置简单、具有较强的抗噪声干扰能力、适用于大尺寸测量等优点,然而它对实验装置的工作频率带宽、精度具有较高的要求,先前的工作受限于以上条件,绝对距离测量精度为厘米量级。为进一步提高测距精度,提出一种溯源北斗时间基准的非光学干涉激光扫频测距方法。采用光纤电光调制器,代替空间声光调制器,激光频率扫描范围从10 MHz提高到100 MHz;采用北斗/GPS时钟作为信号源的外部基准,频率精度达到0.03 ppm(1 ppm=10^(-6));采用电子学外差探测与自混频相结合的方案,将高频交流光电流信号解调出低频绝对距离信息,降低了环境噪声和电子学噪声。实验得到绝对距离测量结果9.8436 m,测量精度1.25 mm。该方法减小了设备时基频率误差对测量结果的影响,实现大尺度测量同时测距精度比先前的工作提高了一个数量级,具有广泛的应用前景。
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关键词
绝对距离测量
GPS/BDS
无光学干涉
时基校准
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Keywords
absolute distance measurement
GPS/BDS
non-optical interference
time base calibration
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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