1、隨著現(xiàn)代科技的逐步發(fā)展,在目標方位測量、末制導武器、激光通信與準直等諸多領域?qū)τ谀繕说母櫤投ㄎ痪鹊囊笤絹碓礁?。本課題主要對常用于定位系統(tǒng)的四象限探測器(QD)的特性進行分析,因其具有低噪聲、高靈敏度和高帶寬等特點,在目標跟蹤、定位以及準直系統(tǒng)中應用廣泛。
　　 本課題來源于實際工程項目“基于QD的位移測量系統(tǒng)研制”,該項目主要由基于QD的位移測量系統(tǒng)誤差校正方法研究、基于QD的高精度定位算法研究、基于QD的位移測量系統(tǒng)的裝

2、置研制三個部分組成,本課題承擔的是第二部分的研究內(nèi)容,基于QD的高精度定位算法研究。
　　 本課題首先對QD的工作原理以及定位原理進行研究,從理論上分析了影響QD定位精度因素。目前,通用的QD定位算法在對光斑中心進行定位時,采用的光斑的能量分布模型一般為均勻的,并且對于誤差信號與光斑位置之間的關系采取線性近似的處理方法。利用Matlab對此算法進行仿真分析得出算法本身產(chǎn)生的誤差對定位精度的影響占據(jù)主導地位。針對通用定位算法存在的

3、不足,本論文在研究通用算法的基礎上,提出了一種基于高斯光斑模型的高精度定位算法,用于準確、快速的探測光斑位置信息。
　　 本論文詳細闡述了高精度定位算法的原理和具體實現(xiàn)過程,并利用Matlab對算法進行仿真。通過對兩種算法的仿真結(jié)果分析得出,在利用QD進行目標跟蹤定位時,高精度定位算法的精度小于0.2μm,相比于通用算法170μm的誤差得到了很大的提高。
　　 采用QD系統(tǒng)進行光斑中心位置定位時,器件的性能和探測精度不止