随着民航机场信息化改革的需要,智能化飞机泊位系统取代人工引导方式成为大势所趋,基于民航机场的需求,针对现有飞机泊位引导系统的不足,本文提出结合图像识别法和激光扫描检测法,利用其优势互补的特点,实现高精度、高可靠性的飞机泊位引导系统,并详细介绍了该系统中激光扫描子系统的原理及设计方法。针对现有激光扫描仪的扫描范围和扫描速度的限制,本文提出采用双振镜结构实现激光扫描系统的方法,以满足对大尺寸移动物体的扫描要求。结合系统的应用场景,给出其总体设计方案,并完成了系统的理论分析、误差分析与校正、数据处理、系统软硬件设计等工作。针对双振镜结构中存在的误差,本文根据其机械尺寸和几何关系,通过对其建立数学模型,计算空间内任一点的坐标表达式,从空间坐标解析的表达式中分析系统误差的来源。并计算了系统在六个自由度上允许的最大安装倾角,以及安装高度的最大输入误差。针对系统中测距误差、角度误差、非线性误差,本文分析了误差产生的原因,并给出了相应的校正方法,提高激光测距仪的测距精度的同时,减小电机转动的角度误差,并消除扫描轨迹的枕形误差。针对步进电机参考零点的不确定性,本文介绍了系统物理零点的选取依据,并给出应用于不同场合,系统快速回到零点的多种方法。针对激光测距仪多次定点测量会产生多类距离值的问题,本文采用对数据分堆处理的方法,分别计算每堆数据的均值和概率,提高距离测量的精度。对于扫描数据的处理方法,本文通过多值平均、数据裁剪、中值滤波、角度校正、速度补偿等方法,使二维扫描曲线更接近真实曲线,并且可实现对移动的物体进行三维扫描。本文采用ARM+FPGA架构设计系统的扫描控制器,ARM主要用于设备间通信、数据采集与数据处理,FPGA则主要产生步进电机的控制时序,充分发挥每种器件的优势,提高了扫描系统的扫描精度,增强了设计的灵活性。本文给出了系统的软硬件实现方法,包括扫描控制器的硬件电路设计、主控制器的软件设计、电机控制时序的产生、配置软件可视化界面的设计,最后对系统进行了全面的测试,测试结果验证了理论分析的结果,而且,系统的距离测量、角度控制、扫描速度和精度、零点处理、以及飞机模型的引导效果等指标均能满足应用要求。