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公开(公告)号：CN117991231A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410248097.1
申请日：2024-03-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于时域拉伸扫频干涉快速高精度测距方法及装置，涉及非合作目标绝对距离测量技术领域。为解决现有技术中存在的，目标绝对距离测量工作中，要提高距离分辨力以及测量精度，会严重影响信号处理速度，降低系统的测量效率的技术问题，本发明提供的技术方案为：基于时域拉伸扫频干涉快速高精度测距方法，所述方法包括：将扫频光源分为测量臂和参考臂；将所述参考臂进行拉伸；对所述参考臂和测量臂进行干涉，并得到干涉信号的表达式；根据所述干涉信号，得到零频点的时刻；根据所述零频点的时刻，基于光频变化曲线，得到目标距离。可以应用于大尺寸工件三维形貌测量、激光跟踪仪、3D快速扫描检测、机器人标定以及自动化生产等工作中。
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公开(公告)号：CN116734742B
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202310668577.9
申请日：2023-06-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明是一种扫频干涉动态绝对距离测量精度评估方法。本发明涉及绝对距离动态测量技术领域，本发明进行动态绝对距离测量精度准备，确定扫频干涉动态绝对距离测量系统的绝对简谐振动轨迹和当前位置的绝对简谐振动轨迹；对比扫频干涉动态绝对距离测量系统和光栅传感器(包括但不限于光栅传感器，还可采用激光干涉仪、激光测振仪等)的测量结果，确定两种测量的绝对简谐振动轨迹的最大示值误差，进行精度评估。本发明解决了由目标运动导致的扫频干涉动态绝对距离测量中无法进行动态精度评估这一难题。本发明可以在无法进行同步测量绝对轨迹时完成动态精度评估。本发明可以在无法获得光栅传感器测量信号时完成动态精度评估。
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公开(公告)号：CN115327515B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202210957840.1
申请日：2022-08-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S7/497
Abstract: 本发明提出了一种基于相位传递的双扫频干涉动态测量系统及测量方法；两扫频光源的扫频带宽在频域上不交叠，测量干涉仪光路部分用于目标绝对距离解算，辅助干涉仪1光路用于提供调频非线性校正的相频坐标，辅助干涉仪2光路部分与气室光路部分用于在线标定辅助干涉仪1光程，声光调制信号用以实施对辅助干涉仪1信号的相位解调；本发明具有结构简单，抗噪能力更强，辅助干涉仪短，极大降低了采样率，基本不受色散失配和环境变化的影响，可实现非合作目标动态高精度测量及在线溯源等优势。
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公开(公告)号：CN115327514A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202210956514.9
申请日：2022-08-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S7/497
Abstract: 本发明提出了一种基于相位传递的扫频干涉动态测量系统及测量方法，其中测量干涉仪光路部分主要应用于目标绝对距离解算与目标相对运动轨迹测量、辅助干涉仪1光路用于提供调频非线性校正的相对频率坐标，辅助干涉仪2光路部分提供声光频移干涉信号用以实施对辅助干涉仪1信号的相位解调，气室光路部分用于在线标定辅助干涉仪1的群延迟；本发明具有结构简单、非线性校正效果良好、能够实现动态目标实时轨迹追踪，抗噪能力更强，短辅助干涉仪无需高采样率，基本不受色散失配和环境变化的影响，可在线溯源等优势。
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公开(公告)号：CN119148154A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202411091248.3
申请日：2024-08-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于波分复用的全光纤镜像扫频干涉测距装置及方法，涉及绝对距离测量技术领域。为解决现有技术中，扫频干涉测量工作中会出现频谱混叠、扫频非线性、多普勒效应和色散失配，无法保证全光纤镜像扫频干涉测距系统的测量精度、测量效率和可靠性的技术问题，本发明提供的技术方案为：基于波分复用的全光纤镜像扫频干涉测距装置，装置包括：激光器单元，用于输出扫频光；测量干涉仪光路，用于根据扫频光生成测量信号；辅助干涉仪光路，用于根据扫频光生成辅助信号；气室标定光路，用于根据扫频光进行辅助干涉仪光程标定；数据采集与处理模块，用于根据测量信号、辅助信号和标定信号，得到测距结果。以应用于全光纤镜像扫频干涉测距的工作中。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116734742A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310668577.9
申请日：2023-06-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明是一种扫频干涉动态绝对距离测量精度评估方法。本发明涉及绝对距离动态测量技术领域，本发明进行动态绝对距离测量精度准备，确定扫频干涉动态绝对距离测量系统的绝对简谐振动轨迹和当前位置的绝对简谐振动轨迹；对比扫频干涉动态绝对距离测量系统和光栅传感器(包括但不限于光栅传感器，还可采用激光干涉仪、激光测振仪等)的测量结果，确定两种测量的绝对简谐振动轨迹的最大示值误差，进行精度评估。本发明解决了由目标运动导致的扫频干涉动态绝对距离测量中无法进行动态精度评估这一难题。本发明可以在无法进行同步测量绝对轨迹时完成动态精度评估。本发明可以在无法获得光栅传感器测量信号时完成动态精度评估。
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公开(公告)号：CN112946611B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202110154331.0
申请日：2021-02-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S7/497 , G01S7/4861 , G01S17/08
Abstract: 基于相似三角插值采样的扫频非线性矫正测距方法,涉及扫频干涉测量(FSI)测量、FMCW激光雷达等技术领域,针对现有方法不能提供准确的重采样序列，扫频非线性消除不彻底、导致扫频干涉测量精度下降的问题，本申请用于消除由于扫频激光器的扫频非线性产生的频谱展宽效应，可有效提高测量频谱半高全宽的优良性质。尤其是对于测量极限距离时，相比于取近零点作为采样点，误差更小。同时，相似插值算法因使用矩阵乘法在信号处理速度上有所加快。该发明确保了绝对距离测量系统在进行远距离测量时测量结果的高精度、高实时性处理。
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公开(公告)号：CN118981004A
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202411091250.0
申请日：2024-08-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 快速高精度镜像扫频干涉测量信号处理方法，涉及目标绝对距离测量技术领域。在镜像扫频干涉测量过程中，存在由扫频非线性、多普勒效应和色散失配引起的测量误差问题、目标距离变化致使测量效率低下的问题。为同时解决技术中存在的上述问题，本发明提供的技术包括：分别采集镜像扫频的测量信号和辅助信号；对镜像上扫测量信号进行频率粗测，得到降频倍数；对镜像信号进行分别混频，将混频结果与调制信号再次进行混频，将混频后信号进行滤波，将滤波后的辅助信号进行相位解调得到校正相位，对测量信号进行降频，对降采样测量信号进行非线性校正，得到降采样测量信号频率，得到待测目标的绝对距离。适合应用于高精度测距和精确定位工作中。
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公开(公告)号：CN116659394B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202310668407.0
申请日：2023-06-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/02 , G01B9/02055
Abstract: 本发明是一种基于延时重采样的扫频干涉测量非线性同步误差校正方法。本发明涉及扫频干涉绝对距离测量技术领域，本发明在所经探测器光电转换，得到测量干涉仪信号im(n)；扫频光经过测量臂与参考臂后相遇完成干涉信号叠加，经探测器光电转换，得到校正干涉仪信号if(n)。所述数据采集卡对探测器电信号进行模数转换，在计算机对测量干涉仪信号im(n)与校正干涉仪信号if(n)进行数据处理和分析，完成信号校正。本发明解决了由校正干涉仪与测量干涉仪由臂长差不同引起的延迟不同步带来的扫频非线性同步误差造成的频谱恶化，导致测量分辨率和精度下降的问题。
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公开(公告)号：CN116930991A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310918826.5
申请日：2023-07-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种移频正弦调频干涉动态绝对距离测量方法，涉及目标动态绝对距离测量技术领域。本发明是为了解决目前对于正弦调频干涉测量的处理方法，需要配备长光纤辅助干涉仪，不仅会加重系统的采样压力，还容易受环境影响发生变化的问题。第一耦合器将光源信号分为两束并分别输入至测量干涉仪和辅助干涉仪，利用声光调制器的余弦信号和正弦信号对测量干涉信号和辅助干涉信号依次进行混频、低通滤波和反正切计算，获得相应的相位。接着对测量干涉信号的相位滤波，低频部分直接解算目标的相对位移，高频部分先解算信号的包络，然后再解算辅助干涉仪相位的包络，最后两个包络作比值，即可消除调制带宽波动的影响，解算目标的绝对距离。
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