專利名稱：激光測速儀測速誤差的檢測方法和檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電檢測技術(shù)，涉及對激光測速儀測速誤差的一種激光 測速儀測速誤差的檢測方法和檢測裝置。
背景技術(shù)：
我國對于激光測速儀的檢測，主要將測速傳感器安裝于檢測車的輪 轂上，檢測車以某一速度勻速行駛時，測速傳感器可以實時顯示車速， 同時激光測速儀對該檢測車進行測速，將測速儀測速示值與檢測車速度 值進行比較，得到測速儀的測速誤差。但是，該方法對檢測車、場地和 天氣的要求很高，在上述條件不滿足的情況下容易造成較大的誤差，因 此不便于普及。另外，激光測速儀的測速范圍很大，不僅可以用于車輛 測速，還可以用于大量高速飛行目標(biāo)的測速。由于檢測車車速的限制， 無法檢測激光測速儀的高速測量性能。
國外對于激光測速儀的檢測多數(shù)采用道路實測法，如檢測裝置采用
2個相隔一定距離、平行安裝的激光探測器，通過向與車輛行駛方向垂
直的方向發(fā)射兩束平行激光束，接收經(jīng)行駛車輛反射的激光信號，測量 車輛經(jīng)過一個激光束行駛到另一個激光束所用的時間，則根據(jù)己知激光 束間距就可測得車輛的速度，與此同時激光測速儀對該車輛進行測速， 將測速儀測速示值與檢測裝置得到的速度值進行比較，得到測速儀的測 速誤差。該方法需要在道路上進行實際測量，不僅對道路的要求較高， 而且由于實際車速的限制，無法檢測激光測速儀的高速測量性能。同時， 該方法要求檢測裝置的測量和測速儀的測量應(yīng)嚴(yán)格同步，因此大的同步 誤差將影響測速儀檢測的有效性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不受環(huán)境條件限制并可檢測速儀的高 速測量性能的激光測速儀測速誤差的檢測方法和檢測裝置。本發(fā)明的技 術(shù)解決方案是，(一)先由計算機通過移動目標(biāo)發(fā)生器的通訊接口，控 制移動目標(biāo)發(fā)生器產(chǎn)生一系列數(shù)字脈沖信號用于模擬具有某一速度值 的標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)，待檢測時用；(二)檢測時，激光測速儀發(fā)出的激光脈沖由光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電 脈沖，電脈沖觸發(fā)移動目標(biāo)發(fā)生器，使其輸出第(一)步產(chǎn)生的數(shù)字脈 沖，數(shù)字脈沖先經(jīng)脈沖延時發(fā)生器進行延時模擬標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)的距離， 再由回波模擬器轉(zhuǎn)換為激光脈沖，激光測速儀接收到這些激光脈沖后將 顯示對標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)的測速結(jié)果，對比標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)速度值和激光測速 儀示值，得到激光測速儀的測速誤差。
其光電轉(zhuǎn)換器的響應(yīng)波段與被檢激光測速儀的波段一致，并且光電 轉(zhuǎn)換時間為納秒量級。
采用延時脈沖發(fā)生器進行時間延時，用以表征移動目標(biāo)的距離。
其回波模擬器發(fā)射的激光脈沖波段與被檢激光測速儀的波段一致， 并且發(fā)射的激光脈沖具有納秒量級的上升沿。
采用移動目標(biāo)發(fā)生器產(chǎn)生具有某一速度的標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)，該移動目 標(biāo)對應(yīng)一系列脈沖，且這一系列脈沖具有延時的等差性質(zhì)。
設(shè)置的速度值可以是5km/h至900km/h范圍內(nèi)的任意值，并使用該 速度值控制脈沖延時發(fā)生器4的延時。
激光測速儀測速誤差的檢測裝置，包括光電轉(zhuǎn)換器、脈沖延時發(fā)生 器、回波模擬器和計算機，移動目標(biāo)發(fā)生器的通訊接口與計算機相接， 移動目標(biāo)發(fā)生器輸出的數(shù)字脈沖經(jīng)脈沖延時發(fā)生器再由回波模擬器轉(zhuǎn) 換為激光脈沖輸入至激光測速儀，激光測速儀發(fā)射的激光脈沖經(jīng)光電轉(zhuǎn) 換器后形成電脈沖，作為移動目標(biāo)發(fā)生器的輸入信號觸發(fā)移動目標(biāo)發(fā)生 器。本發(fā)明采用時間差^乘以光速來代表距離，這一距離的連續(xù)變化， 對于以固定周期發(fā)送測量脈沖的激光測速儀而言，是一個運動物體的漫 反射回波，激光測速儀接收這一回波，就會給出這個"運動物體"的速 度值，可以任意設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)速度值，該速度值在測速儀的測量過程中恒定 不變，保證測速質(zhì)量；本發(fā)明可隨意設(shè)置移動目標(biāo)的距離，模擬不同距 離下的速度；如果時間差z均勻地增大或減小，產(chǎn)生的就是一個勻速運 動的駛離或駛近的移動目標(biāo)。本發(fā)明可以在室內(nèi)使用，突破了場地、標(biāo) 準(zhǔn)速度車車速、天氣等條件限制，在檢測范圍內(nèi)提供任意標(biāo)準(zhǔn)速度，并 將該標(biāo)準(zhǔn)速度值與激光測速儀的示值進行比較，得到激光測速儀的測速 誤差，進行激光測速儀的檢測；本發(fā)明使用方便、撿測快捷，測量人員 經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可開展工作，由于提高了檢測效率，所以適用于大批量的檢測。


圖1激光測速儀檢測裝置原理框圖； 圖2標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)的數(shù)字脈沖時序圖。
具體實施例方式
裝置的組成框圖如圖1所示。它是由光電轉(zhuǎn)換器2、移動目標(biāo)發(fā)生
器3、脈沖延時發(fā)生器4、回波模擬器5和計算機6構(gòu)成。該裝置的檢 測方法是先由計算機6通過移動目標(biāo)發(fā)生器3的通訊接口，控制移動
目標(biāo)發(fā)生器3產(chǎn)生一系列數(shù)字脈沖信號用于模擬具有某一速度值的標(biāo)準(zhǔn) 移動目標(biāo)，待檢測時用；(2)檢測時，激光測速儀l發(fā)出的激光脈沖由 光電轉(zhuǎn)換器2轉(zhuǎn)換為電脈沖，電脈沖觸發(fā)移動目標(biāo)發(fā)生器3，使其輸出 第(1)步產(chǎn)生的數(shù)字脈沖，數(shù)字脈沖先經(jīng)脈沖延時發(fā)生器4進行延時
(用于模擬標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)的距離)，再由回波模擬器5轉(zhuǎn)換為激光脈沖， 激光測速儀1接收到這些激光脈沖后將顯示對標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)的測速結(jié) 果，對比標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)速度值和激光測速儀示值，即可得到激光測速儀 的測速誤差。
采用脈沖延時發(fā)生器4產(chǎn)生一個連續(xù)變化的距離用以模擬運動目標(biāo) 的距離變化，原理如圖2所示。 一個連續(xù)變化的距離可以是增大或減小， 代表的是運動目標(biāo)的移動方向，不同的速度值對應(yīng)不同的距離變化值。 為了產(chǎn)生一個連續(xù)增大或減小的距離值，通過計算機6控制移動目標(biāo)發(fā) 生器3產(chǎn)生具有不同延時的數(shù)字脈沖序列，即可進行運動目標(biāo)的模擬， 若要模擬勻速運動的目標(biāo)，產(chǎn)生的數(shù)字脈沖序列中各相鄰脈沖必須有相 同的延時。
圖2形象地給出了 "運動物體"的數(shù)字脈沖時序圖。激光測速儀1 發(fā)射的激光脈沖(周期為T)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器2后形成的電脈沖，作為移 動目標(biāo)發(fā)生器3的輸入信號來觸發(fā)移動目標(biāo)發(fā)生器3,移動目標(biāo)發(fā)生器 3輸出一組具有均勻延時的信號，這組信號中第/個輸出信號相對于其 觸發(fā)信號的延時為f。+f, +……+ 6 (!'二l， 2……m，為觸發(fā)脈沖的序號)， f。是一個固定延遲，代表第一個激光脈沖到運動目標(biāo)的往返時間，往返 時間在不停地增大或減小，說明運動目標(biāo)正在遠(yuǎn)離或接近探測點；如果往返時間是均勻地增大或減小，即^= 2=……=fm，說明這是一個勻速的 運動物體，其速度由下式確定v =——^ 2T計算機6的主要功能是根據(jù)速度值計算出相應(yīng)的延遲時間，并控制 移動目標(biāo)發(fā)生器3實現(xiàn)精密延時，自動生成具有該標(biāo)準(zhǔn)速度的數(shù)字脈沖 信號。實施例檢測距離激光測速儀100米處66km/h行駛車輛的激光測速儀測速結(jié)果。1、 激光測速儀1采用的是韓國UNIM0 Technology公司的 ComLaser(X-lp。2、 光電轉(zhuǎn)換器2的響應(yīng)波段與被檢激光測速儀1的波段符合，并 且光電轉(zhuǎn)換時間為納秒量級。3、 回波模擬器5出射的激光脈沖波段與被檢激光測速儀1的波段 符合，并且激光脈沖具有納秒量級的上升沿。4、 脈沖延時發(fā)生器4延時667納秒。5、 移動目標(biāo)發(fā)生器3采用TEK公司的AWG7102任意波形發(fā)生器。 先由計算機6通過移動目標(biāo)發(fā)生器3的通訊接口，控制移動目標(biāo)發(fā)生器3產(chǎn)生一系列數(shù)字脈沖信號用于模擬66km/h速度值的標(biāo)準(zhǔn)移動目 標(biāo)，待檢測時用；(2)檢測時，激光測速儀l發(fā)出的激光脈沖由光電轉(zhuǎn) 換器2轉(zhuǎn)換為電脈沖，電脈沖觸發(fā)移動目標(biāo)發(fā)生器3，使其輸出第(1) 步產(chǎn)生的數(shù)字脈沖，數(shù)字脈沖先經(jīng)脈沖延時發(fā)生器4進行延時(用于模 擬標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)的距離)，再由回波模擬器5轉(zhuǎn)換為激光脈沖，激光測 速儀1接收到這些激光脈沖后將顯示對標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)的測速結(jié)果，對比 標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)速度值和激光測速儀示值，即可得到激光測速儀的測速誤 差。
權(quán)利要求
1、一種激光測速儀測速誤差的檢測方法，其特征在于，(一)先由計算機(6)通過移動目標(biāo)發(fā)生器(3)的通訊接口，控制移動目標(biāo)發(fā)生器(3)產(chǎn)生一系列數(shù)字脈沖信號用于模擬具有某一速度值的標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)，待檢測時用；(二)檢測時，激光測速儀(1)發(fā)出的激光脈沖由光電轉(zhuǎn)換器(2)轉(zhuǎn)換為電脈沖，電脈沖觸發(fā)移動目標(biāo)發(fā)生器(3)，使其輸出第(一)步產(chǎn)生的數(shù)字脈沖，數(shù)字脈沖先經(jīng)脈沖延時發(fā)生器(4)進行延時模擬標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)的距離，再由回波模擬器(5)轉(zhuǎn)換為激光脈沖，激光測速儀(1)接收到這些激光脈沖后將顯示對標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)的測速結(jié)果，對比標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)速度值和激光測速儀示值，得到激光測速儀的測速誤差。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測速儀測速誤差的檢測方法，其特 征在于，其光電轉(zhuǎn)換器(2)的響應(yīng)波段與被檢激光測速儀(1)的波段 一致，并且光電轉(zhuǎn)換時間為納秒量級。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測速儀測速誤差的檢測方法，其特 征在于，采用延時脈沖發(fā)生器(4)進行時間延時，用以表征移動目標(biāo) 的距離。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測速儀測速誤差的檢測方法，其特 征在于，其回波模擬器(5)發(fā)射的激光脈沖波段與被檢激光測速儀(1) 的波段一致，并且發(fā)射的激光脈沖具有納秒量級的上升沿。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測速儀測速誤差的檢測方法，其特 征在于，采用移動目標(biāo)發(fā)生器(3)產(chǎn)生具有某一速度的標(biāo)準(zhǔn)移動目標(biāo)， 該移動目標(biāo)對應(yīng)一系列脈沖，且這一系列脈沖具有延時的等差性質(zhì)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測速儀測速誤差的檢測方法，其特 征在于，設(shè)置的速度值是5km/h 900km/h，并使用該速度值控制脈沖延 時發(fā)生器4的延時。
7、 一種采用權(quán)利要求1所述方法的激光測速儀測速誤差的檢測裝 置，包括光電轉(zhuǎn)換器(2)、脈沖延時發(fā)生器(4)、回波模擬器(5)和 計算機(6)，其特征是，移動目標(biāo)發(fā)生器(3)的通訊接口與計算機(6)相接，移動目標(biāo)發(fā)生器(3)輸出的數(shù)字脈沖經(jīng)脈沖延時發(fā)生器(4)再 由回波模擬器(5)轉(zhuǎn)換為激光脈沖輸入至激光測速儀(1)，激光測速 儀(1)發(fā)射的激光脈沖經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器(2)后形成電脈沖，作為移動目 標(biāo)發(fā)生器(3)的輸入信號觸發(fā)移動目標(biāo)發(fā)生器(3)。
全文摘要
本發(fā)明屬于光電檢測技術(shù)，涉及對激光測速儀測速誤差的一種激光測速儀測速誤差的檢測方法和檢測裝置。本發(fā)明采用時間差t乘以光速來代表距離，這一距離的連續(xù)變化，對于以固定周期發(fā)送測量脈沖的激光測速儀而言，是一個運動物體的漫反射回波，激光測速儀接收這一回波，就會給出這個“運動物體”的速度值，可以任意設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)速度值，該速度值在測速儀的測量過程中恒定不變，保證測速質(zhì)量。本發(fā)明可隨意設(shè)置移動目標(biāo)的距離，模擬不同距離下的速度；如果時間差t均勻地增大或減小，產(chǎn)生的就是一個勻速運動的駛離或駛近的移動目標(biāo)。
文檔編號G01P21/00GK101251549SQ20081010380
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月11日
發(fā)明者杰 冷, 劉春梅, 夏樹林, 崔巖梅, 師會生, 張富根, 濤 李 申請人:中國航空工業(yè)第一集團公司北京長城計量測試技術(shù)研究所