激光测速

摘要： 针对目前已有的破片处理算法对于静爆场破片信号难以自动识别与信噪比不高的问题,提出基于变分模态分解(VMD)的激光幕破片信号处理算法。该算法使用VMD将破片过靶信号分解成不同中心频率的模态分量,再对低频部分进行小波阈值处理并进行衰减或去除,其余分量与低频部分阈值进行判定后进行滤波或者去除,最后将剩余分量重构,进而依据先入先出原则对光幕进行取点之后再计算速度。对典型静爆场破片信号数据处理结果表明,该方法较小波阈值滤波相比信噪比提高了8.7%;特征点提取的平均误差降低了31%;目标的拾取率达到96.5%。该算法对破片的滤波、识别有一定的参考意义。

摘要： 为保障激光光幕测速系统可在极端温度环境下正常使用,根据测速系统的工作环境、结构特点等因素,设计了一款基于STM32的温度控制装置.结合测速系统实际需求对温控装置进行方案设计,通过理论计算完成温控装置主要器件的参数确定,并通过ANSYS对温控方案的器件参数以及安装位置进行温度场仿真试验来验证方案设计的合理性,之后对系统的温度控制电路以及软件进行设计.经过试验验证,该温控装置可在15 min内完成对系统内部的温度调节,关键器件性能可以维持稳定,相较于其他温控方式,具有能耗低、体积小、调节效率高等特点,可以应用在激光光幕测速系统上.

摘要： 各种边坡灾害中,落石灾害具有发生频率高、突发性、无前兆、不可预见性、易造成人员伤亡等特点.本文结合日本相关规范和研究成果,概述落石防灾的几个关键技术课题,重点论述落石灾害防治时,落石动态预测的经验、定性以及定量评价技术.

摘要： 针对传统激光多普勒测速技术的局限性,使用微波调制激光的技术体制,构建了一套基于FPGA的软件接收机,用于微波调制激光测速系统中的信号跟踪,通过测量微波信号的多普勒频移来得出测速结果.使用DDS生成高精度的微波信号作为微波调制激光的信号源,开展了频率跟踪实验.实验结果表明,接收机的测速精度可达8.01×10-4m/s,速度测量范围可达0.0085 m/s～22.6 km/s,每0.2 s即可获得一个测速结果,实现了高精度,高动态以及快速响应的激光测速.

摘要： 为解决LS8000系列激光测速仪测量结果不稳定的问题,提出预设解决方案,循序渐进地找出问题的根本所在,成功解决了轧制过程中速度检测的基本测量难题,并为激光测速仪故障排查提供可参考方案.

摘要： 在分析准确大气数据重要性及传统校准方法局限性的基础上,本文研究建立了基于机载激光测速的大气数据校准方法,涵盖了静压、空速、马赫数、温度、迎角和侧滑角等参数;总结了国外相关研究项目与验证成果;研究了国内试验条件建设需求,展望了机载激光测速技术未来在飞行试验及航线运营等领域的应用及发展.本文对后续开展相关研究具有一定的参考价值.

摘要： 激光相干多普勒测速雷达由于测量精度高、测速范围广、功耗体积小等优势广泛应用在风场测量、导航及飞行器着陆等方面.为了测试其测速精度,本文研制了速度发生器,搭建了高精度大速度范围的精度测试平台,利用搭建的测试平台对激光多普勒测速精度进行测量,在105.8266 m/s的速度下测得的精度为0.0383 m/s.对激光多普勒测速的精度进行了分析,提出了插值校正FFT频率、采用流水线的FFT处理方法、增加采样位数和提升采样频率等方法来提高测速精度.

摘要： 激光多普勒测速技术(LDV)具有非接触测量、动态响应快、精度高等优点,在流体的测量中发挥了无可替代的作用,医学上被用来测量血液的流速,在心血管疾病的诊断中发挥了重要的作用.本文采用双光束—双散射模式的光路测得了多普勒频移,利用频谱分析仪等仪器进行频谱和信号分析,获得了单个血管内的频率和流速的关系,根据这一关系可以推导出任一频率处的血液流速,为血液流速的测量提供了方便,该方法方便快捷,结果准确.利用本方法推断出一般人体动脉的血流速大约为50cm/s,其对应的多普勒频率为125kHz;静脉的血流速为20cm/s,对应的多普勒频率为50kHz,该结果与其他测量手段获得的结果一致.%With the advantages of non-contact measurement, fast dynamic response and high accuracy, the laser Doppler velocimetry (LDV) is widely used in scientific research fields and industrial measurement. Laser Doppler velocimetry is used in medicine to measure blood flow velocity and plays an important role in the diagnosis of cardiovascular diseases. In this paper, we build a dual beam-dual scattering pattern optical path system to obtain Doppler frequency shift. The relationship between the Doppler frequency and velocity of single vessel is obtained by the spectrum analysis and signal spectrum analyzer. Thus, the blood flowing velocity can be obtained by detecting the Doppler frequency. In the present study, the blood flow velocity for a common human is about 50cm/s and 20cm/s for the arterial and venous blood flow velocity, respectively, which is in accordance with the other measurement results.

摘要： 本文主要介绍了激光测速技术的工作原理、 发展历程和在实验流体力学中的应用.激光多普勒测速仪(LDV)的问世为实验流体力学的研究提供了方便的新手段和更加开阔的新视野,开辟了对复杂流动精确、 定量、 动态测量研究的新里程.本文通过对LDV的介绍和实验案例简单地展现激光测试技术在实验流体力学中的应用以及激光测速技术的发展.首先,应用激光测速技术发明了激光多普勒测速仪;其次,激光测速技术还可以应用在油水两相分层流流速分布中;最后对其进行了展望.

摘要： 本文简要地介绍了水下激光测速系统概况,研制背景和国内外相关技术,重点论述了水下激光测速系统的三大组成部分:水下区截装置、信号采集系统、水下试验模拟装置的技术方案,它们的设计要点、关键技术等,分析了它们的误差,通过实际应用阐明了水下激光测速系统的新颖性、先进性及它在水下轻武器研究中的作用和价值.

摘要： 用半导体激光器作为光源、PIN管作为光电探测器,组成测试电路,解决了长期以来不能简单、准确测量高速动能弹丸着靶速度问题,该方法具有结构简单、抗振动、精度高、稳定性好、易于操作等优点,具有较高的应用价值。

摘要： 本文论述了采用基于激光光束遮断原理的激光测速技术(简称OBB:All fiber Optical Beam Breakout)在火炮实验中的研究与应用.OBB测试技术继承了激光测速的非接触测量的优势，系统结构具有装置简单轻巧、抗震动、部件少和可靠性较高等优点.测量结果不确定度＜1％.

摘要： 本文首先分析了压剪炮实验中撞靶姿态不理想对实验的影响,研究出一种方便实用的对靶装置；同时对压剪炮实验中普遍采用的横向位移干涉系统(TDI)进行改进,分析了非理想撞靶对光路带来的影响,提出了一种比先前光路更合理的光路,实验表明改进后的光路比原光路具有更高抵抗光路偏移能力,从而在极大的程度上提高了实验的成功率。

摘要： 目前速度的测试方法一般仅能确定运动物体在两点间的平均速度,瞬时速度的连续测试方法在国内尚未得到开发和应用.本文介绍了一种低成本、高精度、高可靠性的连续非接触式激光测速系统.该系统发射的一片状激光受运动鸟弹的依次阻挡后,相应的光强变化将被测出并转换为位移时间曲线,经过简单的数学运算,该系统能用来确定鸟弹速度和加速度的时间历程,因而可确定鸟弹在被测区域内任一点的瞬时速度.比较试验的结果表明该系统的测试误差小于百分之一.该项技术还能广泛地应用于工程材料冲击研究和其他民用领域.

摘要： 本文提出了一种新型测量气炮中弹体飞行速度的激光测速系统,其原理为通过测量弹体到达不同测点的时刻,来计算出弹体的飞行速度.该系统的主要特点是:它由半导体激光器-光敏二极管组成探测部分,用硬件描述语言设计和仿真逻辑电路,以可编程器件来实现逻辑设计.文中还给出了部分仿真结果和实验数据.该系统已成功应用于实际测量.

摘要： 流体速度场研究是进行流场研究的一个方面，是进行流场分析的基础。速度场测试可以揭示流体运动的基本规律，直观反映流体流动状态，因而进行流体速度场实验研究具有重要意义。20世纪60年代发展起来的激光多普勒测速技术为非接触测量技术，没有浸入流场的探头，对流场不造成任何干扰，测速范围宽，精度高，不干扰流场，具有很高的可靠性。利用激光多普勒测量技术，可以准确获取速度场的信息如时均速度场、湍流强度、雷诺应力、剪切速率。本文利用三维粒子动态分析仪(3D PDA)首次对撞击流混合器内部速度场进行了测量，同时对实验方法进行了介绍，给出了混合器内流场瞬时速度、平均速度、脉动速度等的实验结果。结果表明瞬时速度围绕时均值上下波动，表现为明显的脉动，撞击区外围时均流速，脉动速度等均呈规律性变化。

摘要： 流体速度场研究是进行流场研究的一个方面，是进行流场分析的基础。速度场测试可以揭示流体运动的基本规律，直观反映流体流动状态，因而进行流体速度场实验研究具有重要意义。20世纪60年代发展起来的激光多普勒测速技术为非接触测量技术，没有浸入流场的探头，对流场不造成任何干扰，测速范围宽，精度高，不干扰流场，具有很高的可靠性。利用激光多普勒测量技术，可以准确获取速度场的信息如时均速度场、湍流强度、雷诺应力、剪切速率。本文利用三维粒子动态分析仪(3D PDA)首次对撞击流混合器内部速度场进行了测量，同时对实验方法进行了介绍，给出了混合器内流场瞬时速度、平均速度、脉动速度等的实验结果。结果表明瞬时速度围绕时均值上下波动，表现为明显的脉动，撞击区外围时均流速，脉动速度等均呈规律性变化。

摘要： 流体速度场研究是进行流场研究的一个方面，是进行流场分析的基础。速度场测试可以揭示流体运动的基本规律，直观反映流体流动状态，因而进行流体速度场实验研究具有重要意义。20世纪60年代发展起来的激光多普勒测速技术为非接触测量技术，没有浸入流场的探头，对流场不造成任何干扰，测速范围宽，精度高，不干扰流场，具有很高的可靠性。利用激光多普勒测量技术，可以准确获取速度场的信息如时均速度场、湍流强度、雷诺应力、剪切速率。本文利用三维粒子动态分析仪(3D PDA)首次对撞击流混合器内部速度场进行了测量，同时对实验方法进行了介绍，给出了混合器内流场瞬时速度、平均速度、脉动速度等的实验结果。结果表明瞬时速度围绕时均值上下波动，表现为明显的脉动，撞击区外围时均流速，脉动速度等均呈规律性变化。

摘要： 流体速度场研究是进行流场研究的一个方面，是进行流场分析的基础。速度场测试可以揭示流体运动的基本规律，直观反映流体流动状态，因而进行流体速度场实验研究具有重要意义。20世纪60年代发展起来的激光多普勒测速技术为非接触测量技术，没有浸入流场的探头，对流场不造成任何干扰，测速范围宽，精度高，不干扰流场，具有很高的可靠性。利用激光多普勒测量技术，可以准确获取速度场的信息如时均速度场、湍流强度、雷诺应力、剪切速率。本文利用三维粒子动态分析仪(3D PDA)首次对撞击流混合器内部速度场进行了测量，同时对实验方法进行了介绍，给出了混合器内流场瞬时速度、平均速度、脉动速度等的实验结果。结果表明瞬时速度围绕时均值上下波动，表现为明显的脉动，撞击区外围时均流速，脉动速度等均呈规律性变化。

摘要： 本发明公开了一种基于混合基FFT的激光多普勒测速仪测速方法，包括：按照预设采样间隔采集模拟光电信号，并进行预处理，得到离散多普勒信号序列；将离散多普勒信号序列依次分解为较短的子序列；构造DFT迭代过程的三项变量因子矩阵；三项变量因子矩阵为：输入序列矩阵、系数旋转因子矩阵和DFT旋转因子矩阵；基于三项变量因子矩阵对子序列进行DFT的逐层迭代计算，得到多普勒信号序列幅值频谱及其最大值，并求出频谱最大值的主频序号；根据频谱最大值的主频序号依次计算多普勒频率和最终流体速度。本发明可以有效化简复数运算，提高运算效率与实时性，有利于实现现场在线测量。

摘要： 本发明公开了一种用于水下测速的双光束差动激光多普勒测速仪，包括壳体与测速组件；壳体的外壁上设有测速槽，测速组件包括：发射单元、发射透镜、第一透明窗口，位于测速槽一侧的槽壁上，使两束入射光在测速槽内相交，并散射光；第二透明窗口，位于测速槽另一侧的槽壁上，使散射光射入壳体；接收透镜，用于使散射光聚焦；接收单元，用于对散射光进行光电转换，并进行载体相对于水的运动速度解算或水体流速解算。本发明应用于激光和精密测量技术领域，将激光多普勒测速仪应用于水下测量，可实现自主式、无接触测量，且测速精度高、空间分辨率高、方向灵敏度高、实时性好。且本发明的各个元件容易获得，装配简单，易于实现。

摘要： 本申请涉及一种用于中远距离测速的激光多普勒测速仪。所述激光多普勒测速仪在根据探测需求确定光学模块的组件参数后，通过调整光学模块中正透镜组和负透镜组之间的距离调整光学模块输出的测量光的束腰位置，进而根据参考光和信号光干涉形成的光信号转换为包含多普勒频率信息的电流信号，通过信号处理系统对电流信号进行处理，得到待测物体的速度，实现中远距离的速度测量。本发明所提供的激光多普勒测速仪可以突破当前测速仪测量距离短的问题，并同时在中远距离测量中保证测量结果的高精度和高信噪比。

摘要： 本发明公开了一种激光测速仪及激光测速方法，激光测速仪包括微处理单元，显示测速结果的显示单元、由微处理单元触发工作的激光发射单元，接收由目标物反射的激光回波信号的激光接收单元，还包括由激光发射单元在发出信号的同时触发计时的计时单元以及可输出两路具有时间差信号的回波边沿转换单元；所述计时单元的信号触发端与激光发射单元连接，计时单元的信号输出端连接微处理单元；所述回波边沿转换单元的信号输入端与激光接收单元连接，回波边沿转换单元的信号输出端连接计时单元的信号输入端。仪器结构简单、操作方便、成本低的，通过激光回波信号的处理结合高精度距离修正，实现激光测速的高精度。

摘要： 本发明提供一种单波长单光束非扫描三维激光测速装置及测速方法，属于激光测速仪技术领域，包括：分束器将激光信号分束为入射信号和本振信号；声光调制器将入射信号移频后入射到待测物体上；四个第一平凸透镜呈中心对称且均匀分布，每个第一平凸透镜分别收集一束散射信号；二维衍射光栅将本振信号衍射为四束衍射本振信号；合束器将四束散射信号和四束衍射本振信号合成为四束中频信号；四个位于同一竖直面内的探测器分别探测一束中频信号。本发明采用单波长单光束非扫描光学结构来探测运动物体速度，光学系统结构简单，无可移动部件，便于集成和小型化；单光束实现同时测量单点三维速度，可以在速度随时间和空间快速变化的情况下准确完成测速任务。

摘要： 本公开提出一种激光测速方法、控制装置和激光测速仪，涉及安检技术领域。本公开的一种激光测速方法，包括：通过向道路方向探测的多条激光射线获取预定高度范围，以及水平方向上预定探测角度内的探测数据；根据探测数据获取三维点云数据；根据三维点云数据确定被测物体在沿道路方向的位置；根据不同时刻被测物体在沿道路方向的位置的变化情况确定被测物体速度。通过这样的方法，能够基于多个激光传感器获得的探测数据得到探测区域的三维点云数据，进而通过三维点云数据的识别和处理得到被测物体的位置，进而基于多帧数据确定被测物体的速度，避免物体轮廓变化或非目标出现造成的干扰，提高激光测速的准确度。

摘要： 本发明公开了一种激光测速仪及激光测速方法，激光测速仪包括微处理单元，显示测速结果的显示单元、由微处理单元触发工作的激光发射单元，接收由目标物反射的激光回波信号的激光接收单元，还包括由激光发射单元在发出信号的同时触发计时的计时单元以及可输出两路具有时间差信号的回波边沿转换单元；所述计时单元的信号触发端与激光发射单元连接，计时单元的信号输出端连接微处理单元；所述回波边沿转换单元的信号输入端与激光接收单元连接，回波边沿转换单元的信号输出端连接计时单元的信号输入端。仪器结构简单、操作方便、成本低的，通过激光回波信号的处理结合高精度距离修正，实现激光测速的高精度。

摘要： 本申请公开了一种测速装置、激光测速方法、系统及介质，应用于雷达测量领域。本申请所提供的一种测速装置，该装置包括工控机与激光雷达，其中，激光雷达包括光开关、光开关控制器、激光发射装置、探测器、数据采集卡和多个光学望远镜组，且光学望远镜组设置在激光雷达的不同位置，并由工控机获取数据采集卡所采集的数据，对所采集的数据进行处理分析得出风速信息，且将风速信息与确定的风场相对应，设置多个不同位置上的光学望远镜组不仅可以测得激光雷达前端的风场风速信息，同时也能测得激光雷达后端的风速信息，无需多加设备。本申请所提供的一种激光测速方法、系统及介质，与测速装置相对应，具有同样的有益效果。

摘要： 本发明提供一种单波长单光束非扫描三维激光测速装置及测速方法，属于激光测速仪技术领域，包括：分束器将激光信号分束为入射信号和本振信号；声光调制器将入射信号移频后入射到待测物体上；四个第一平凸透镜呈中心对称且均匀分布，每个第一平凸透镜分别收集一束散射信号；二维衍射光栅将本振信号衍射为四束衍射本振信号；合束器将四束散射信号和四束衍射本振信号合成为四束中频信号；四个位于同一竖直面内的探测器分别探测一束中频信号。本发明采用单波长单光束非扫描光学结构来探测运动物体速度，光学系统结构简单，无可移动部件，便于集成和小型化；单光束实现同时测量单点三维速度，可以在速度随时间和空间快速变化的情况下准确完成测速任务。

摘要： 本发明涉及测量技术领域，提供了一种激光测速方法和测速装置。通过当接收到处理模块发送的启动指令时，激光收发模块发射激光；激光与激光的反射光在激光收发模块中形成干涉光信号；信号采集模块通过检测激光收发模块中的干涉光信号，得到采集电信号；处理模块对信号采集模块中的采集电信号进行处理，得到干涉频率，然后根据干涉频率和速度与干涉频率的匹配关系，得到干涉频率对应的速度，根据速度和夹角得到被测运动物体的运动速度。根据激光与反射光形的干涉光信号得到被测运动物体的运动信息，并进行光电信号转换，对电信号进行处理，得到干涉频率，基于匹配关系和夹角，得到被测运动物体的速度，从而提高了测量的精度。