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本文主要论述了一款适合于野外高压电缆间距测量的智能激光测距系统的设计、开发和制作。目前市场上的激光测距仪(无棱镜参照情况)测量距离最远也不过100米,无法实现对中程距离的测量,对于野外的一些地形复杂如高山、大河等相对难以到达的目标无法进行直接测量,针对这些问题,在老师的指导下设计出一套由脉冲式激光器、三维测量平台和计算机相结合而成的智能激光测距系统总体设计方案,并在实际中实现了对智能激光测距仪的机械组装和调试。在本系统的硬件设置中,测距方面采用Nd:YAG固体脉冲激光器,直线测程最大可达4km,精度为±1m,数据通过RS232输出;角度测量方面在平台中使用两个光栅传感器,实现倾斜角和水平转角的精确输出,精度为1分,数据同样是通过RS232输出。本文着重描述了激光智能测距系统的设计方案和方法。
首先本文概述了激光测距的发展历史和目前的国内外发展状况,以及文章的选题背景。
第二章概述了智能激光测距系统地开发原理,依次介绍了激光测距两种主要方法——激光脉冲法及相位法。
第三章中详细介绍了测距部分的设计结构。
第四章着重介绍了三维平台的设计与结构,包括三维平台的设计结构图及相应的各个方面的技术指标,其次为光栅传感器的工作原理、圆光栅传感器的设计方案,最后为电子细分的具体实施方法和利用微处理器提高细分精度的一些构想。
第五章主要描述了相应软件的设计和开发,包括程序整体的结构流程,然后为标准测量和数据查询功能流程;在对串口数据接收方面着重描写了多线程多串口无间断数据接收的程序设计和为了适应不同PC机而开发的RS232与USB相互转换的通用方案。
最后一章主要是激光智能测距系统完成安装调试后的实地测量方案、数据和误差分析,以及在该项目开发过程中的遇到的一些问题,并提出了总体设计中的不足之处和今后前瞻性的改进方案。