激光跟踪装置设计

1. 激光跟踪仪器 国外有哪些厂家做的好

国产自主可控，才能不被卡脖子，目前国产自主研发的GTS激光跟踪仪已经正式上市。

GTS激光跟踪仪功能特点：

1、精准、强大的跟踪测量系统

（1）绝对激光测距（ADM）和干涉测距（IFM）融合技术，将干涉测长的及时修正速度与绝对测距功能相结合，保证测量的极佳精度，并实现挡光恢复。

（2）目标球自动锁定功能，在断光时会在小范围内自动搜索到目标球，完成断光续接，自动锁定目标球，全过程不需人为操作，提高测量效率。

（3）跟踪站主机温度恒定和均匀分布设计，尽可能降低温度漂移，保证仪器的长时间稳定。

（4）一体化气象站技术，自动读取及更新环境参数传感器，确保测量数据的实时修正。

（5）稳定、便捷的三角底盘确保稳定的测量条件，避免环境震动带来的精度损失。

（6）设备与电脑之间可以通过有线网络或无线WIFI连接，方便现场使用。

（7）高速测量数据输出，输出速度1000点/秒。

（8）密封防护设计，保证主机免受灰尘和其他污染物的进入，环境适用性强。

2、高精度反射球

（1）精确、耐用、高强度反射球，配有标准型和高精度型等多种类型的反射球。

（2）不同的测量距离适用不同规格的反射球。

（3）中空一体式设计，保证长期使用的稳定性，球心精度高。

（4）光学玻璃角偶反射球体，用于获得理想的测量结果。

3、功能丰富的三维空间尺寸测量软件

（1）测量软件系统可在Windows 操作系统上运行，具有图形显示模块，以图形的方式显示数据及测量结果。

（2）具有数据分析功能：可利用静态和连续采点的方式采集数据，可直接测量得到点、线、圆、平面、柱、球、圆锥等，提供点线面、两点以及最佳拟合等创建坐标系的方式，并可对坐标进行平移、旋转等操作。

（3）测量软件可用坐标定位创建3D数据；

（4）具有图形显示功能提供2D和3D视图，可对图形进行平移，旋转、缩放操作，提供多种图形文件接口，可直接进行测量值与设计值比较。

（5）检验结果及报告可以文件或图形形式在线记录下来或打印出来。

（6）可实现几何元素的评价，包括：直线度、平面度、圆度、圆柱度、圆锥度以及圆环和球面等。实现相对基准几何要素真实位置度的评价：平行度、垂直度、角度、位置度、同轴度、同心度等。

2. 激光波束制导自动寻的制导系统有什么装置设计特点和缺点

激光波束制导，用激光器瞄准目标，不断发射激光波束，引导导弹命中目标。这种制导方式，很适用于反坦克导弹，缺点是激光器一刻也不能停止工作，容易被发现、干扰。

自动寻的制导，意思就是导弹自己寻找、跟踪直到最后击毁目标。它通常利用目标辐射、反射的某种能量，如红外线、电磁波、光辐射、声波等的信号，靠装置在导弹上的设备，探测、计算，形成指令，使导弹飞向目标。

3. 激光跟踪仪的介绍

激光跟踪仪是空间大尺寸三维坐标测量仪器，是一台以激光为测距手段配以反射靶标的仪器，它同时配有绕两个轴转动的测角机构，形成一个完整的球坐标测量系统。

激光跟踪仪由激光测距系统、角度测量系统、跟踪控制系统、电控箱、环境补偿单元、支架、计算机及系统软件、测量标定附件等组成。

激光跟踪仪主要用于大尺寸装配测量，在航天航天器材、汽车、动车、船舶、重型机床、大型机械设备以及机器人领域有着广泛应用。

4. 光电跟踪系统原理

激光激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。什么叫做“受激辐射”？它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。激光的高亮度：固体激光器的亮度更可高达1011W／cm2Sr。不仅如此，具有高亮度的激光束经透镜聚焦后，能在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温，这就使其可能可加工几乎所有的材料。激光的高方向性：激光的高方向性使其能在有效地传递较长的距离的同时，还能保证聚焦得到极高的功率密度，这两点都是激光加工的重要条件激光的高单色性：由于激光的单色性极高，从而保证了光束能精确地聚焦到焦点上，得到很高的功率密度。激光的高相干性：相干性主要描述光波各个部分的相位关系。正是激光具有如上所述的奇异特性因此在工业加工中得到了广泛地应用。 目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。经过30多年的发展，激光现在几乎是无处不在，它已经被用在生活、科研的方方面面：激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮……，在不久的将来，激光肯定会有更广泛的应用。激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同，激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成，目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点，但也存在易受天气和环境影响等弱点。激光武器已有30多年的发展历史，其关键技术也已取得突破，美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。目前低能激光武器已经投入使用，主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备；高能激光武器主要采用化学激光器，按照现有的水平，今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用，用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。激光的其它特性: 激光有很多特性：首先，激光是单色的，或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。激光（LASER）是上实际60年代发明的一种光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母缩写。激光器有很多种，尺寸大至几个足球场，小至一粒稻谷或盐粒。气体激光器有氦－氖激光器和氩激光器；固体激光器有红宝石激光器；半导体激光器有激光二极管，像CD机、DVD机和CD-ROM里的那些。每一种激光器都有自己独特的产生激光的方法。 激光技术激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。现已发现的激光工作物质有几千种，波长范围从软X射线到远红外。 激光技术的核心是激光器，激光器的种类很多，可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。根据不同的使用要求，采取一些专门的技术提高输出激光的光束质量和单项技术指标，比较广泛应用的单元技术有共振腔设计与选模、倍频、调谐、Q开关、锁模、稳频和放大技术等。为了满足军事应用的需要，主要发展了以下5项激光技术：①激光测距技术。它是在军事上最先得到实际应用的激光技术。20世纪60年代末，激光测距仪开始装备部队,现已研制生产出多种类型,大都采用钇铝石榴石激光器，测距精度为±5米左右。由于它能迅速准确地测出目标距离，广泛用于侦察测量和武器火控系统。②激光制导技术。激光制导武器精度高、结构比较简单、不易受电磁干扰，在精确制导武器中占有重要地位。70年代初，美国研制的激光制导航空炸弹在越南战场首次使用。80年代以来，激光制导导弹和激光制导炮弹的生产和装备数量也日渐增多。③激光通信技术。激光通信容量大、保密性好、抗电磁干扰能力强。光纤通信已成为通信系统的发展重点。机载、星载的激光通信系统和对潜艇的激光通信系统也在研究发展中。④强激光技术。用高功率激光器制成的战术激光武器，可使人眼致盲和使光电探测器失效。利用高能激光束可能摧毁飞机、导弹、卫星等军事目标。用于致盲、防空等的战术激光武器，已接近实用阶段。用于反卫星、反洲际弹道导弹的战略激光武器，尚处于探索阶段。⑤激光模拟训练技术。用激光模拟器材进行军事训练和作战演习，不消耗弹药，训练安全，效果逼真。现已研制生产了多种激光模拟训练系统，在各种武器的射击训练和作战演习中广泛应用。此外，激光核聚变研究取得了重要进展，激光分离同位素进入试生产阶段，激光引信、激光陀螺已得到实际应用。

5. 激光跟踪仪的性能

激光跟踪仪是一种空间大尺寸三维坐标精密测量的高端几何量仪器，不仅可以对静止的空间目标进行高精度三维测量，还可以对运动的目标进行跟踪测量，是大尺寸精密测量的主要手段。

激光跟踪测量系统能跟踪某一目标的运动，这一被跟踪的目标称为目标镜，是系统中很重要的组成部分，相当于传统三坐标测量机的测头。工作时，将目标镜与被测要素接触，系统便会测量其中心点的三维坐标，通过被测要素与目标镜中心点坐标之间的关系获得被测要素的三维空间位置和姿态信息。

6. 高能激光武器系统中是如何进行目标跟踪的

在高能激光武器系统中，必须通过反射镜把激光束聚集起来，形成一根很细的光柱，并借助于精密的激光束瞄准系统来对目标进行跟踪。

7. 激光跟踪仪的工作原理

激光跟踪仪是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。

激光跟踪仪基本都是由激光跟踪头、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成。

激光跟踪仪的工作基本原理是在目标点上安置一个反射器，跟踪头发出的激光射到反射器上，又返回到跟踪头，当目标移动时，跟踪头调整光束方向来对准目标。同时，返回光束为检测系统所接收，用来测算目标的空间位置。简单的说，激光跟踪测量系统的所要解决的问题是静态或动态地跟踪一个在空间中运动的点，同时确定目标点的空间坐标。

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8. 激光跟踪仪的组成

激光跟踪测量系统基本都是由激光跟踪头（跟踪仪）、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成。激光跟踪测量系统的工作基本原理是在目标点上安置一个反射器，跟踪头发出的激光射到反射器上，又返回到跟踪头，当目标移动时，跟踪头调整光束方向来对准目标。

同时，返回光束为检测系统所接收，用来测算目标的空间位置。简单的说，激光跟踪测量系统的所要解决的问题是静态或动态地跟踪一个在空间中运动的点，同时确定目标点的空间坐标。它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。

(8)激光跟踪装置设计扩展阅读

由于激光跟踪仪是利用激光测距，所以测距精度很高，但角度编码器随着距离的加大带来的位置误差亦很大，所以跟踪仪本身主要是角度误差。

在激光跟踪仪的应用中靶标对测量精度的影响亦不可忽视，通常靶标外形为球形，内部为3个互相垂直的反射镜（CCR）。若三个反射镜的角点和外球的中心不重合或3个反射镜面相互不垂直都会引起误差，因此在同一次测量中推荐使用同一个反射镜，同时反射镜不要绕自身光轴转动。

激光本身受大气温度、压力、湿度及气流流动的影响，所以大气参数的补偿对此仪器的正常使用十分关键。

9. 电子白板的激光跟踪问题

电磁感应原理的电子白板

由笔划感应器作为书写白板的笔划接收设备，通过的嵌入其中的核心软件，在感应区进行笔划捕捉。当电磁笔在白板上书写操作时压力触动笔套内的发生器工作，吸附在白板边缘的感应器及相应软件就根据这些信号来定位笔的水平、垂直位置，从而在电脑中生成一点坐标，记录下白板上的信息，再经接口送入计算机。