小型激光雷达扫描转镜设计与研制
激光扫描技术是激光雷达的必要组成技术,为了满足激光雷达的风场测量的业务要求,激光雷达需要一个自己的扫描转镜。 文章通过提出小型激光雷达扫描转镜的设计指标,对扫描镜进行了传动设计和基于Solidworks的建模,根据已知的通光孔径70mm和调研的电机直径56mm确定了方位和俯仰的传动比分别为1:6和1:4,以此来确定了整个齿轮传动。根据精度要求选择了旋转变压器之后,采用了双片齿轮来消除回差对定位的误差影响,并且选择了扭力合适的扭簧,来组成双片齿轮结构。并且为了实现扫描镜360度不间断旋转,通过订制滑环来保证不问断旋转下的方位箱里的动力和信号传送。 文章基于Solidworks对扫描镜的建模,分析了整个扫描镜的负载问题,据此选择了功率43W的电机作为扫描转镜的旋转动力。在建模的基础之上,使用Solidworks Simulation来对模型进行有限元分析,分析结果表明整个系统设计的安全系数较高,有一定的冗余,为今后的设计提供参考,另外由于形变对整个光路精度的影响模拟应为3”,影响很小。 对整个系统的定位精度、水平精度和光路精度进行了分析并对水平精度和光路精度进行了检测,检测结果表明水平精度和光路精度满足要求。 最后对全光纤相干激光雷达扫描转镜的设计提出了一点新的设计展望,为今后新的系统集成化和工程化提供参考。
激光雷达;激光扫描转镜设计;双片齿轮;有限元分析
中国海洋大学
硕士
海洋信息探测与处理
刘智深
2012
中文
TN958.98;TP334.22
65
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）