EAST远红外激光干涉仪的改进和实验研究的开题报告一、选题背景和意义激光干涉仪是一种非常重要的光学测量技术，具有高精度、高灵敏度、非接触、无损伤等特点，被广泛应用于精密测量、光学检测、精密加工等领域。其中，远红外激光干涉仪具有在大气环境下进行高精度测量的能力，可用于定位、识别、目标跟踪等应用，并在军事、制造业、医疗等领域得到广泛应用。然而，现有的远红外激光干涉仪存在以下问题：①系统复杂性大，难以实现工业化生产；②测量精度受龙门式激光干涉仪内部结构限制，不能进一步提高；③测量范围有限，无法满足复杂多变的实际测量需求。因此，对远红外激光干涉仪进行改进和研究，具有重要的现实意义和科学价值。二、研究目的和内容本文旨在通过改进远红外激光干涉仪的内部结构和算法，提高其测量精度和测量范围，实现激光干涉仪的工业化生产。具体研究内容包括以下几个方面：1.构建远红外激光干涉仪系统，包括光学路径、信号采集和处理、控制系统等部分。2.设计并实现新型光学路径，通过减小横向摆动对测量精度的影响，提高测量精度和可靠性。3.基于时间域和频域信号分析算法，实现信号的滤波、峰值检测、峰值计算等功能，提高信号处理效率和准确性。4.通过融合多传感器数据，实现对目标形态、运动轨迹的精确测量和识别，展开多目标跟踪任务。三、研究方法和技术路线本研究采用实验研究和理论分析相结合的方法，建立理论模型和实验样机，以远红外激光干涉仪的内部结构改进和算法优化为主线，研究提高测量精度和测量范围的相关问题。具体技术路线如下：1.系统分析与设计:建立数学模型，对激光干涉原理、测量误差来源、数据采集系统、信号处理和控制系统等方面进行分析，制定系统的总体设计方案。2.光学路径的改进：设计新型光学路径，通过优化路线和传感器布局方式改进系统设计，减小外部噪声干扰，提高系统的稳定性和精度。3.信号处理和算法优化：优化信号处理算法，结合时间域和频域分析方法对信号进行滤波、去噪、峰值检测和峰值计算等处理步骤，提高数据处理效率和准确性。4.多传感器数据融合：将光学测量数据与其他传感器数据结合，构建多目标跟踪算法，实现对目标运动轨迹、形态等特征的高精度测量和识别。四、预期研究成果和意义本研究预期实现远红外激光干涉仪的测量精度和测量范围的提高，具有以下预期成果和意义：1.实现改进和优化后的远红外激光干涉仪，可以有效地提高测量精度和可靠性，满足复杂多变的测量需求，具有很高的应用价值和市场前景。2.本研究提供了一种基于时间和频域域算法的光学测量数据分析方法，对于其他光学测量技术也具有一定的参考价值。3.研究成果对我国高精度测量和精密加工等领域都具有重要的现实意义和科学价值，可以推动我国相关领域的发展。