[发明专利]一种光电设备高精度激光测距方法

权利要求书

1.一种光电设备高精度激光测距方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤一：光电设备首次接收到飞机的GPS时间信息后，启动光电设备内部定时器计时，将接收到的GPS时间继续计时到整秒，记此时刻为T，并将GPS时间T通过总线发送给激光分系统；

步骤二：以T时刻为基准，光电设备产生一个时统同步信号，该时统同步信号发送给激光分系统；

步骤三：以T时刻为基准，光电设备内部高精度晶振开始计时，产生一个周期为1秒的时统同步信号，该时统同步信号和GPS时间信息发送给激光分系统；

步骤四：当激光分系统接收到(Tk+1)时刻的时统同步信号时，激光分系统内部时钟记录的时间t_JG清零，然后重新开始计时，在激光分系统接收到新的GPS时间T(k+1)之前，用(Tk+1+t_JG)表示激光分系统内部的精确时间，其中，T(k+1)＝Tk+1，k＝1，2，3……；当激光分系统接收到新的GPS时间T(k+1)之后，并且在接收到(T(k+1)+1)时刻的时统同步信号之前，用(T(k+1)+t_JG)表示激光分系统内部的精确时间；

其中，Tk表示产生第(k+1)个时统同步信号的时刻，t_JG表示激光分系统内部时钟计时的时间；

步骤五：在步骤一到四的某时刻，激光分系统接收到光电设备测距命令后，激光控制软件通过相应的命令控制激光电源工作，激光电源产生相应频率的驱动信号，驱动激光器辐射激光脉冲；

步骤六：激光器辐射激光脉冲的同时，光取样装置采集激光脉冲返回的部分光信号作为测距起始信号，每发射一个激光脉冲，光取样装置即产生一个测距起始信号,该测距起始信号可以触发产生测距中断，激光控制软件收到测距中断后，读取此时激光分系统内部的精确时间，该精确时间为激光脉冲的发射时刻，将第1个激光脉冲的发射时刻用t_S1表示；

步骤七：射向目标的第1个激光脉冲漫反射光沿原路返回，经激光分系统接收天线会聚到光电探测器上，由光电探测器实现将漫反射的光回波信号转换为电回波信号，接收放大电路对电回波信号进行放大处理后提供给激光控制电路，激光控制电路对电回波信号进行数字采样后提供给激光控制软件，激光控制软件对采样后的回波信号进行滤波和目标搜索后，能够计算出第1个激光脉冲发射时对应的目标距离为R₁；

步骤八：按照步骤六、七的方法，得出第2、3、……、n个激光脉冲的发射时刻分别为t_S2、t_S3、……、t_Sn，第2、3、……、n个激光脉冲发射时对应的目标距离分别为R₂、R₃、……、R_n；

步骤九：将目标距离值和对应的激光脉冲发射时刻通过总线上报给光电设备系统，从而实现了高精度激光测距。

2.根据权利要求1所述光电设备高精度激光测距方法，其特征在于：所述步骤二中，光电设备的时统同步信号是一个脉冲信号，信号宽度为5us，高电平有效。

3.根据权利要求1所述光电设备高精度激光测距方法，其特征在于：所述步骤四中，激光分系统接收到时统同步信号后，激光分系统内部时钟开始计时，根据激光分系统内部时钟的计时时间和接收到的GPS时间信息，计算得到激光分系统内部的精确时间；具体为：

a)激光分系统接收到T时刻的时统同步信号后，激光分系统内部时钟开始计时，用t_JG表示激光分系统内部时钟计时的时间，当激光分系统接收到GPS时间T之后，并且在接收到(T+1)时刻的时统同步信号之前，用(T+t_JG)表示激光分系统内部的精确时间；

b)当激光分系统接收到(T+1)时刻的时统同步信号时，激光分系统内部时钟记录的时间t_JG清零，然后重新开始计时，在激光分系统接收到新的GPS时间T1之前，用(T+1+t_JG)表示激光分系统内部的精确时间，其中，T1＝T+1；当激光分系统接收到新的GPS时间T1之后，并且在接收到(T1+1)时刻的时统同步信号之前，用(T1+t_JG)表示激光分系统内部的精确时间；

c)当激光分系统接收到(T1+1)时刻的时统同步信号时，激光分系统内部时钟记录的时间t_JG清零，然后重新开始计时，在激光分系统接收到新的GPS时间T2之前，用(T1+1+t_JG)表示激光分系统内部的精确时间，其中，T2＝T1+1；当激光分系统接收到新的GPS时间T2之后，并且在接收到(T2+1)时刻的时统同步信号之前，用(T2+t_JG)表示激光分系统内部的精确时间；

d)当激光分系统接收到(Tk+1)时刻的时统同步信号时，激光分系统内部时钟记录的时间t_JG清零，然后重新开始计时，在激光分系统接收到新的GPS时间T(k+1)之前，用(Tk+1+t_JG)表示激光分系统内部的精确时间，其中，T(k+1)＝Tk+1，k＝1，2，3……；当激光分系统接收到新的GPS时间T(k+1)之后，并且在接收到(T(k+1)+1)时刻的时统同步信号之前，用(T(k+1)+t_JG)表示激光分系统内部的精确时间。