基于solidworks的1.5μm船用激光雷达的结构设计和分析

摘要

激光雷达是一种主动的当代光学遥感探测技术，是传统的雷达技术与当代激光技术相连系而成的新型探测手段。在大气应用、军事运用、海洋运用、空间运用等方面已成为了重要的获取信息的手段，而1.5μm激光雷达具有人眼安全、可以昼夜连续不断的探测、集成度高，易进行小型化设计、能够采用全光纤设计、功率耗损低、稳定性能好等优势，特别能够适应各种恶劣的天气环境，使此技术变成各个国家争先发展，然而1.5μm直接探测激光雷达技术尚且还处在空白的阶段，通过中国科学大学研究团队的辛勤研究探寻。1.5μm直接探测激光初步研制完成，雷达系统的进一步的优化研究和机器的制造成为主要的工作，那么怎么样将其系统优化进行机械设计封装投入到实际的运用方面成为了至关重要的一环。同样的，该雷达生产出来将会更加精准的获取天气的情况，预防自然灾害，特别是海上船只远洋航行，通过对大气中的气溶胶分子的探测来获取周边环境的污染程度，精确找到污染源，通过对风切角的探知，从而能够使得最大效率的获取风能，避免发电机在风大情况下被破坏。将此雷达产品化尤为关键。本文以下几个方面进行工作:1、首先熟悉雷达的工作原理，熟悉其光路图2、将两种功能的雷达系统及逆行机械设计封装在雷达机箱内部，特别对雷达的望远镜的水平和俯仰的旋转机构的分析与设计，水平和俯仰旋转的控制系统的设计和PLC编程3、设计过程所遇到的一些问题的解决4、对设计的机械固件进行有限元的分析，结合实际合理的进行优化5、设计过程要抓住的整体设计要轻量化，便于运输，整个机器的散热性能要好，机器体积尽可能要小。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究背景

1．2．1国外现状

1．2．2国内研究现状

1．3雷达机械设计的意义

1．4本文内容安排

1．5本章小结

第二章1．5μm波段激光雷达

2．1．1大气能见度探测

2．2 1．5μm直接探测测风激光雷达

2．2．1大气风场探测

2．2．2 1．5 μm直接探测测风激光雷达的系统结构和核心器件

2．3本章小结

第三章1．5μm波段激光雷达封装结构设计

3．11．5μm波段激光雷达的机械结构设计分析

3．2主体结构设计

3．2．1雷达望远镜系统封装结构设计研究

3．2．2雷达主机箱的机械结构设计

3．3雷达结构设计问题的解决

3．4本章小结

第四章1．5μm波段激光雷达结构分析

4．1遮光罩的有限元分析

4．2第二层机柜和内部支撑架的有限元分析

4．3第三层机柜和内部支撑架的有限元分析

4．3本章小结

第五章样机户外测试

第六章小结与展望

参考文献

致谢

附录

在读期间发表的学术论文及研究成果