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公开(公告)号：CN118363037B
公开(公告)日：2024-09-10
申请号：CN202410792705.5
申请日：2024-06-19
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01S17/58
摘要： 本发明公开了一种基于混频器的全速度域激光多普勒测速方法及系统，该方法包括：将第一入射光、第二入射光以不同的入射角照射至运动表面；基于第一探测器接收第一参考光以及沿第一入射光原路返回的第一散射光，形成第一拍频信号；基于第二探测器接收第二参考光以及沿第二入射光原路返回的第二散射光，形成第二拍频信号；对第一拍频信号与第二拍频信号进行混频，得到和频信号与差频信号；基于和频信号与差频信号实现在低速和超高速状态下的全速度域高精度速度测量。本发明应用于激光和精密测量技术领域，不仅能够实现低速和超高速范围内的全域速度测量，使测速系统不存在测量盲区，而且能够有效保证低速到超高速范围内的速度测量精度。
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公开(公告)号：CN114966729B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202210549909.7
申请日：2022-05-20
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于不同入射角的激光多普勒测速方法及系统，利用两束激光以不同的入射角照射运动表面，由两个探测器分别接收沿入射光相反方向的散射光信号。包含多普勒信息的散射光信号与参考光在探测器表面形成拍频信号。当被测速度较大时，选择较大的入射角进行测量，当被测速度较小时，选择较小的入射角进行测量，以同时满足系统带宽和测速精度的要求。本发明应用于激光和精密测量技术领域，不仅对光源要求较低，还可以降低被处理信号的带宽，从而降低系统的硬件要求，实现在低速和高速范围内的全域测量，使测速系统不存在测量盲区。
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公开(公告)号：CN116953720A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310687456.9
申请日：2023-06-12
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01S17/58
摘要： 本发明公开了一种基于阵列式光电探测器的激光多普勒测速方法，包括如下步骤：将连续激光分束为参考光与探测光；将信号光沿第一方向反射至第一光敏面与第二光敏面；使参考光沿第二方向入射至第一光敏面与第二光敏面，第一方向与第二方向间具有夹角；将第一光敏面、第二光敏面上的干涉信号转化为具有相位差的第一电信号与第二电信号后，解算得到被测运动物体的速度大小和方向。本发明应用于光学测量领域，能够在解算被测运动物体的速度大小的同时，还利用阵列式光电探测器信号的相位差获得速度方向，有效解决现有可进行方向辨别的激光多普勒测速系统体积较大、测速范围受到移频器件移频量限制的问题。
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公开(公告)号：CN116594000A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310586804.3
申请日：2023-05-23
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
IPC分类号： G01S7/497 , G01S17/58 , G01S17/86 , G01C21/16 , G01C21/18 , G01C21/26 , G01S19/47 , G01S19/39 , G01S19/40
摘要： 本申请涉及一种基于位置观测的激光多普勒测速仪在线标定方法和装置。所述方法将标定过程分为粗标定和精标定两个阶段。在粗标定阶段采用解析法，在精标定阶段首先设计了一个鲁棒卡尔曼滤波器来获得精确的载体姿态，速度和位置信息，然后，利用基于位置观测的激光多普勒测速仪误差传播模型设计了另一个卡尔曼滤波器，进一步标定激光多普勒测速仪。为了减小车辆转弯时非完整性约束被违反给标定结果带来的影响，利用天向陀螺的输出和激光多普勒测速仪的输出速度输出来对车辆是否变向进行辨别，并对车辆变向时对激光多普勒测速仪在自身坐标系下的速度进行横向速度补偿。本方法极大的提高了激光多普勒测速仪在标定过程中的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN116299520A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310273523.2
申请日：2023-03-21
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本发明公开了一种用于低空飞行载体速度测量的脉冲式激光多普勒测速仪，包括连续单频种子激光器；分光器，用于将连续种子激光分为参考光与测量光；声光调制器，用于将测量光调制成脉冲光；功率放大器，用于放大脉冲测量光的功率；光学天线，用于输出脉冲测量光，并接收脉冲测量光的散射光；光电探测器，用于将干涉光信号转化为电信号；信号处理系统，用于将电信号转化为数字信号，再从数字信号中提取与速度相关的多普勒频率信息。本发明应用于激光多普勒速度测量领域，相较现有的激光多普勒测速仪，工作距离可达百米及公里量级，可安装在低空飞行器上进行飞行器自身速度的高精度测量，系统硬件要求低，且不用考虑最大不模糊距离的限制。
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公开(公告)号：CN115979263A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310273485.0
申请日：2023-03-21
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本发明公开了一种低空飞行载体导航方法及系统，该方法包括获取MEMS惯导系统输出的第一测量速度以及激光多普勒测速仪输出的第二测量速度；以第一测量速度与第二测量速度之间的差值为观测量构建卡尔曼滤波器；基于卡尔曼滤波器进行滤波，对MEMS惯导系统、激光多普勒测速仪进行反馈校正，得到低空飞行载体的定位结果；其中，在所述激光多普勒测速仪测得所述第二测量速度的过程中，将测量光束调制成脉冲测量光，以实现百米量级至公里量级距离上速度的测量。本发明应用于导航领域，可以使无人机等低空飞行载体进行自主导航，在GNSS拒止的环境中，也可以获取高精度的导航信息。
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公开(公告)号：CN115900705A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211725810.4
申请日：2022-12-30
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本申请属于组合导航技术领域，涉及一种紧耦合陆地组合导航方法、装置、计算机设备和介质，方法包括：获取二维激光多普勒测速仪的相关参数，得到二维激光多普勒测速仪坐标系与光束坐标系的转换矩阵；获取捷联惯性导航系统在导航坐标系下的输出速度，得到捷联惯性导航系统在二维激光多普勒测速仪坐标系的输出速度；根据转换矩阵和捷联惯性导航系统在二维激光多普勒测速仪坐标系的输出速度，得到捷联惯性导航系统在光束坐标系的输出速度；构建卡尔曼滤波器，令捷联惯性导航系统在光束坐标系下的输出速度与二维激光多普勒测速仪在光束方向速度之差为滤波观测量，估计组合导航系统的状态向量并导航。本方法提高了组合导航系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN114966729A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210549909.7
申请日：2022-05-20
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于不同入射角的激光多普勒测速方法及系统，利用两束激光以不同的入射角照射运动表面，由两个探测器分别接收沿入射光相反方向的散射光信号。包含多普勒信息的散射光信号与参考光在探测器表面形成拍频信号。当被测速度较大时，选择较大的入射角进行测量，当被测速度较小时，选择较小的入射角进行测量，以同时满足系统带宽和测速精度的要求。本发明应用于激光和精密测量技术领域，不仅对光源要求较低，还可以降低被处理信号的带宽，从而降低系统的硬件要求，实现在低速和高速范围内的全域测量，使测速系统不存在测量盲区。
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公开(公告)号：CN114812545A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210410200.9
申请日：2022-04-19
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本发明提出了一种基于双激光多普勒测速仪和惯导系统组合导航方法及装置，先构建两激光多普勒测速仪在载体坐标系下的输出速度以及速度误差模型；将两激光多普勒测速仪的刻度系数误差和安装角误差以及惯导系统的惯导姿态误差、速度误差、位置误差、陀螺测量误差、加速度计测量误差作为状态向量，构建滤波系统的状态方程；将惯导系统在载体坐标系中的位移增量与两激光多普勒测速仪在载体坐标系下的位移增量之差以及由惯导系统得到的航向角与由两个激光多普勒测速仪得到的航向角之差作为观测量，构建滤波系统的观测方程；由滤波得到的状态向量对双激光多普勒测速仪和惯导系统进行反馈校正，输出校正后的定位结果。本发明能够提高组合导航的精度。
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公开(公告)号：CN114421273A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210044834.7
申请日：2022-01-14
申请人： 中国人民解放军国防科技大学
摘要： 本申请涉及一种基于碱金属原子的精密光谱的激光移频方法和装置，方法包括：将偏振方向互相垂直的待移频激光光束与参考激光光束引入合束器，得到合束激光光束；对碱金属原子气室施加磁场，所述合束激光光束射入所述碱金属原子气室，变为耦合激光光束；将所述耦合激光光束分离，得到移频激光光束；根据所述移频激光光束和所述磁场，得到碱金属原子的精密光谱；根据所述精密光谱，实现激光移频。采用本方法能够将激光器的激光频率的移频量映射于施加磁场的大小上，通过改变施加磁场的大小改变激光频率的移频量，实现激光器的激光频率高精度移频和扫频，方案简单，使用方便，实用性强，还降低了成本。
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