摘要：针对星间高精度测距系统地面远距离验证困难的问题,提出一种新的地面验证系统。该系统利用100 km光纤模拟地面长距离,通过测量载波相位波动并反馈控制光延时线的延时量,使光纤与光延时线总的传输延时保持稳定。本文对系统的相位传递关系及系统中存在的主要噪声进行理论分析并建立相应的模型,通过仿真和试验验证系统能够达到的精度。仿真及试验结果均表明,该系统能够抑制光纤传输延时的低频漂移,其精度能够满足高精度测距系统地面远距离验证的要求。

摘要：目前,伪码和载波测距已成为航天领域重要的测距方式,但是地面上始终未提出有效的方法对其在长远距离中的精度进行验证。本文提出一种新颖的方法用以解决上述问题,该方法主要基于光纤通信原理,充分利用了光纤的损耗低、体积小、抗干扰性强等优点。由于高精度测距系统对测距信号的相位特性要求较高,在设计过程中充分考虑了光学器件在信号传输过程中引入的色散及一系列非线性效应,满足了高精度测距系统中对长远距离的需求。试验结果表明该方法对测距精度的影响很小,在一定精度范围内,这种影响可以忽略不计。

摘要：超声波测距具有一系列优点,但因其易受工作环境的影响,难以达到较高的精度.文中在分析引起超声波测距误差主要成因的基础上,选用300 kHz超声波换能器作为超声波收发元件,采用MSP430F235单片机作为主控器,其钟频达到16 MHz,以提高系统计时精度,并采用DS18B20作为温度补偿测量器件设计了一款测距装置.此外,文中提出了一种按回波脉宽估算回波滞后时间的方法,该方法测量和计算均很方便,可在不增加过多硬件和软件开销的情况下,提高测量精度.实验表明：在0～600 mm的测量范围内,以空气作为声波传媒,反射面为玻璃、柴油、机油、沥青和水等具有良好反射性能物质的条件下,其测量精度＜±l mm.该设计实现的超声波测距系统具有高精度低功耗、电路简单、数据处理方便等特点.适用于各种液位和具有良好反射面距离的高精度测量.

摘要：设计了光子脉冲外差探测系统的系统结构,利用光子脉冲外差原理与光子探测统计理论,建立了基于光子脉冲外差探测系统的测距精度理论模型。根据方波近似条件和光子脉冲外差探测系统的典型参数,研究了噪声和温度参数对测距精度的影响。仿真实验表明,该系统可以实现高精度的测距。

摘要：近年来,正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)被广泛应用于高精度无线测距系统中。针对OFDM高精度测距系统对相位噪声非常敏感的问题,提出了基于区域量化的分级最佳轨迹匹配相位噪声补偿算法,首先根据实际相位噪声轨迹设计了基于区域量化的两级码本,然后通过分段匹配的方法在码本中选择最接近实际的相位噪声轨迹。仿真结果与分析表明所提方法在相同估计精度条件下可以有效地降低轨迹匹配复杂度,且所提算法可以有效地跟踪实际相位噪声轨迹,在保证码本覆盖范围的前提下得到了接近最优的测距精度。

摘要：在深空或空间小目标的探测中,需要利用脉冲式激光雷达测量与目标之间的距离。当距离目标由几十千米到几十米范围变化时,探测器接收到的光通量动态范围达60 dB以上。要确保在整个量程范围内信号不饱和,需要采用复合型的自动增益控制技术。除了采用电子学的自动增益方法外,提出了一种自动调整接收光学通光口径的方式,通过对直流电机驱动的电动镜头光圈调整环的逐级调整,实现各级之间2倍光通量的变化。设计并实现了光圈、焦距、聚焦均由直流电机控制的电动镜头的驱动及控制电路,并搭建光路对孔径光阑进行标定,结果表明可以分为8级,且具有很好的重复性,使得全量程范围内准确度达厘米精度测距功能的实现成为可能。

摘要：基于线性脉宽调制信号技术,采用CSMA/CA和TDMA相结合的协议,根据噪声、干扰和多径等动态调整传输速率和帧长,以确保最优化的吞吐量和准确可靠的定位信息,并具有强抗干扰性,大覆盖距离。在基站和终端设计并采用了双边双路对称测距算法,以提高测距精度。设计了实验系统,结果表明一维测距精度可以稳定在1米,应用于矿井下的巷道内传输距离可以达到60米,具备一定的超视距能力。

摘要：针对高精度短距离测量的需要,以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,采用高精度时间数字转换芯片TDC-GP1和433 MHz超再生射频发射、接收模块,设计了一种高精度的到达时间差(TDOA)测距系统。该测距系统由发射节点与接收节点组成,其中发射节点由FPGA控制433 MHz超再生射频信号与超声波信号的同步实时发射;接收节点将接收的射频信号与超声波信号,经过TDC-GP1进行TDOA测量,并由FPGA完成对TDC-GP1的测量参数配置、测量结果读取及串口上传到上位机。该测距系统由Zig Bee无线通信模块对发射和接收模块进行测量过程协调,并对超声波传播速度进行温度补偿。实验结果表明:该测距系统具有精度高、可靠性高等优点,并易扩展为无线定位系统,具有良好的应用价值。

摘要：在戒毒所智能化管理的驱动下,基于超宽带技术,设计了一种应用于戒毒所的高精度测距定位系统,改进了原有紫蜂(ZigBee)和无线局域网(Wi-Fi)方法检测精度低的问题.分析测距的误差来源,做出相应的优化校正,并提出一种延迟参数的校准方法,进一步提升测距的精度和稳定性.该系统具有测距与定位两种功能,测距功能可以设置地理围栏以限制人员活动区域,定位功能可以实时监测人员位置.实验研究表明:修正后系统测距精度达到7 cm,测距更新频率达到10 Hz,定位精度提高至20 cm,定位频率达到5 Hz以上,可以更好地满足戒毒所定位系统的实时性和精确性的要求.

摘要：面向商业航天用空间激光通信5~10 Gbps星间链路传输速率以及厘米级的星间高精度测距需求,本文分析了目前国内外使用的三种激光通信体制的特点以及应用场景,提出了一种新的OOK体制测距方法,采用FPGA+高精度鉴相器+ADC设计方案,降低了工程应用成本,试验结果表明测距精度小于1 cm;研制了采用本文方法的OOK通信测距单元原理样机,开展了5 Gbps通信码速率下测距精度试验验证,试验中记录了两台样机各自发送测量数据帧和接收测量数据帧的本地钟时间,通过信号处理方法消除系统误差,并开展了包括时钟及PPS不同情况下的测距精度测试、插拔光纤前后的测距精度测试以及断电前后测距精度测试等,测试结果显示各种模式下的测量距离测距精度均优于1 cm.本文的技术可用于星座组网星间激光通信终端的设计与研制中,将有效提升我国激光星间链路的通信及测距能力.