基于振动抑制高精度宽带激光扫频干涉测量方法

• 作者: 刘国栋 刘炳国 甘雨 胡涛 许新科 路程 陈凤东
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 干涉仪 激光频率扫描干涉仪 激光测距 振动
• 年，卷（期）: 2016,（20）
• 所属期刊栏目: 地球物理学、天文学和天体物理学
• 页码范围: 272-278
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.209501

摘要

本文研究了基于振动抑制的高精度宽带激光扫频干涉测量方法.在激光扫频干涉测量中振动引起目标位移,导致在测量信号拍频中叠加了多普勒频移,该频移量通常远大于目标实际位移产生的频率变化,直接计算目标距离将造成测距精度下降.为解决该问题,本文首先建立了振动对宽带激光扫频干涉测距系统的影响模型,分析了振动对测距的影响机理,通过对测量系统的色散失配效应进行补偿降低了色散影响,然后对测量信号进行交叠分时Chirp Z变换计算不同时刻目标距离,进一步结合卡尔曼滤波方法对目标距离信息进行状态估计,使测量的标准差由185.4 μm降低到9.0 μm,有效降低了环境振动对测量结果的影响,提高了测量精度.该方法在不需要改变激光扫频干涉绝对距离测量装置的条件下,为进一步提高振动环境中的测距精度提供了解决方法,降低了装置复杂度和成本.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘国栋	哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院	79	1002	15.0	28.0
2	刘炳国	哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院	23	197	9.0	13.0
3	胡涛	哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院	17	301	8.0	17.0
4	陈凤东	哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院	24	423	12.0	20.0
5	许新科	哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院	2	9	2.0	2.0
6	甘雨	哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院	4	23	3.0	4.0
7	路程	哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院	1	4	1.0	1.0