微光数字观瞄镜的强杂光抑制技术研究

针对观瞄镜强杂光干扰问题,提出一套完整的强杂光抑制技术方案。首先,对物镜内表面采用绒布消光;然后,在软件图像处理上结合使用相邻图像累加积分、直方图统计和宽动态灰度增强等算法完成强杂光抑制;在天空照度为1×10^(-3)lx以下的野外暗夜环境下,加入强杂光干扰后进行实验测试。实验结果表明,该技术方案能有效完成强杂光抑制和图像细节增强,提升图像质量。软件算法在FPGA(Field Programmable Gate Array)平台上运行,2 ms内完成图像处理工作,满足实时性要求。

一种高精度非接触位置测量系统

随着导弹技术的发展 ,位置测量设备的精度要求也不断提高。介绍位置测量系统的现状 ,研制出一种新的非接触位置测量系统 ,推导出新的测量方法———三角法测量技术原理 ,对某型号地空导弹发射车与装填车之间X ,Y ,Z ,α的位置关系进行测量。通过三角知识及误差合成理论 ,分析出此系统的测量精度 ,长度 (X ,Y ,Z) :± 1mm ,角度 (α) :± 3′。

测量船船体变形测量系统的研究

在测量船上,其主要测量设备如光测设备、雷达等,均需要以惯导平台提供的地平真北地大地坐标作为基准。本文研制一套新型船体变形测量系统,在各主要测量设备之间,建立精密的光学联系,采用先进的电荷耦合器件,先进的通讯与控制模式将各测量端子获得的图像数据集中到中心控制台,利用性能优良的计算机集中处理各测量端子的测量原始图像数据。该测量控制方案,一方面使各测量端子实现了标准化、模块化设计,提高了系统的可靠性;另一方面,由于采用了数据集中处理模式,所有的校准工作均由中心控制台来统一完成,测量点标校可在中央控制台集中操作,降低了因人员及环境因素导致的测量误差。测出由于船体变形引起的它们相对惯导之间的三自由度变化角,其测量精度达到5″之内。

光纤陀螺的初步探讨

随着科学技术的不断进步 ,加工工艺的不断更新 ,陀螺也从机械式陀螺向激光陀螺 ,光纤陀螺等更先进的技术方向发展。介绍光纤陀螺的基本工作原理 ,并以集成光学型光纤陀螺的闭环检测为例 ,在理论上对光纤陀螺的检测进行初步的讨论。

电荷耦合器件激光自准直系统轴系精度分析

随着导弹瞄准精度和射击精度的提高 ,对于配套的导弹瞄准测量系统的精度要求越来越高。电荷耦合器件 (CCD)激光自准直系统的轴系精度很大程度上决定整个仪器的测量精度和使用精度 ,运用传统的误差理论 ,分析了影响轴系精度的尺寸、形状、位置误差等各种因素。针对该系统的垂直轴和水平轴的结构特点 ,进行了详细的轴系精度分析。通过对多批量设备的检测 ,其结果证明此系统轴系精度非常高 ,说明其结构设计是合理的。

冻土路基温度场数值模拟

通过有限元软件数值模拟功能在热学中的应用,分析了多年冻土区路基温度场在工程运营使用中温度场与外界环境的响应趋势,得出了路基的修筑对天然冻土上线的影响程度,为冻土区的路基设计及施工、维护工作提供依据。

光电跟踪设备高速摄影机摄影频率测量的研究

随着科学技术的发展,特别是军事技术的发展,如火箭技术的出现和发展,航空和导弹、火炮武器的研制发展,高速摄影机得到了相当大的发展.采用先进光电跟踪设备的摄影记录的方式,精确确定目标位置是现代化靶场中获取外弹道数据和飞行状态的最基本的测量手段之一.为了保证光电跟踪设备的跟踪精度和成像质量,在光电跟踪设备工作时对摄影频率进行有效测量和控制由为重要.本文推导出摄影频率的测量原理,对测量方法进行详细地说明.对于信号频率的显示及闪光信号的产生进行了详细的阐述.对今后摄影频率测量的发展作了展望.

青藏铁路安多段多年冻土层路基稳定性监测

介绍青藏铁路高原冻土区路基稳定性监测及实施方法,并结合试验段工程,探讨高原多年冻土区铁路路基稳定性监测的注意事项、技术关键,为高原冻土区的路基稳定性评价提供可靠依据。

基于点扩散函数的小目标辐射测量

提出了一种基于点扩散函数(PSF)精确测量尺寸很小或者距离很远的一类小目标的红外辐射特性的方法。该方法在已知目标几何形状的前提下,采用倾斜刃边法测得光学系统的点扩散函数;对目标成像和探测器焦平面阵列采样过程进行建模,得到目标在探测器上成像的模拟图像;通过对红外系统捕获的模拟图像与真实图像进行匹配获得最优化估计的目标亮度、尺寸以及中心位置。最后,通过实验对该方法进行了验证。结果显示:圆形目标温度为70℃,理想几何成像直径大于4个像元时,测得的辐射亮度最大误差为2.35%;目标尺寸(面积)最大误差为1.89%。该方法可用于获取目标和背景辐射特性,测试红外成像系统性能,完成图像复原和小目标定位等。

公路路桥过渡段搭板设计参数优化

以车轮动荷载系数、桥面与引道路面容许台阶高度作为控制指标,建立七自由度车辆模型和过渡段三维动力学模型,分析桥头搭板的不同参数组合下车辆和过渡段的动力特性,提出搭板的优化设计参数,包括搭板厚度、弹性模量、长度和埋深.结果表明,考虑错台时,板厚不小于30cm,弹性模量不小于2.8×10~4 MPa,长度为8.3m能够满足桥头轻微跳车的要求和B级路面的后轮动荷载系数标准;弹性模量为2.8×10~4 MPa,长度为8.3m的条件下,板厚不小于45cm时能够满足A级路面的后轮最大动荷载系数标准;不考虑错台时,板厚为30cm,弹性模量为2.8×10~4 MPa,长度不小于8.3m时能够满足B级路面的前、后轮动荷载系数标准;搭板的埋深对路基累积沉降的影响不显著.建议搭板材质选取C25,长度、厚度分别不小于8.3m和30cm,埋深不大于0.1m,以满足车轮动荷载系数和桥头轻微跳车的要求.

船体三维角度变形的自准直干涉测量方法

以自准直原理基础,将光栅干涉原理引入,提出了一种能对船体三维变形测量的自准直干涉法。分析了测量三维角度变形的自准直干涉原理,并根据该原理设计了光学系统,系统主要包括两个主光路,自准直光路和光栅干涉光路,并且两路光部分共光路。自准直光路可以实现船体的二维测量;自准光栅的像和反射光栅干涉可测量船体的另一维变形,从而实现了船体三维变形的测量。给出了计算三维角变形的理论公式,最后进行了精度分析。试验结果表明,在±30′的视场范围内,系统精度达到2″,该方法不仅适用于船体也适用于其它物体三维角度变形的测量。

三维激光扫描系统中目标点云的颜色复原

为建立目标表面的真实彩色三维点云数据模型,以编码标志点作为定位介质,利用目标的无色点云和彩色图像,提出一种三维点云颜色复原方法。在目标附近放置多组编码标志点,用基于激光线的三维扫描设备获取目标无色的三维点云和编码标志点信息;用彩色相机从多视角采集目标及编码标志点的彩色图像,通过Canny边缘检测及亚像素定位算法得到编码标志点的图像坐标;再利用改进的直接线性变换法由编码标志点的世界坐标值及像素坐标值求解出相机相对世界坐标系的位姿矩阵,通过相机成像模型建立点云与彩色图像像元的映射关系;最后,利用插值法计算局部点云的颜色并完成整个点云颜色的融合。采用该方法对多个模型进行了颜色复原实验,彩色三维点云的颜色空间位置偏差小于0.6 mm,重建效率为7.3×104 point/s,彩色三维点云与目标相似度高。该方法可以实现目标彩色三维点云重建,计算精度和效率均能够满足使用需求。

扭转变形测量的干涉条纹处理技术

利用光栅干涉原理进行船体扭转变形的测量。有别于传统干涉条纹的信息处理方法,提出了对条纹信息提取求船体扭转变形角的两种方法-条纹倾角法和条纹宽度法。条纹倾角法理论公式与测量坐标系中光栅的位置有关,针对光栅的所有位置关系分析,建立了条纹倾角法的统一公式;条纹宽度法理论公式与两光栅在测量坐标系中的位置无关,条纹宽度法的实验结果表明,变形误差为1.7″,证明测量原理正确,条纹处理方法精度可靠。

船体变形测量的新技术

提出了一种基于图像网络传输技术的船体变形测量系统设计方法,并对该方法进行了理论和实际应用验证。介绍了船体变形测量系统,对分布处理式变形测量系统与集中处理式变形测量系统的特点进行了比对,指出了新型变形测量系统的技术优势。对系统的时间特性进行了分析,论证了该系统在技术上的可行性。该变形测量系统对于16路测量传感器的一次采集处理时间少于15 ms,能够满足船体变形测量系统的数据采集需求。

多线程技术在实时测量系统中的应用

实时测量系统具有很高的实时性要求 ,多线程技术以其能同时执行多项任务、最大程度利用多处理器性能的独特优点很好地满足了这一要求。在角变形实时测量系统中采用了多线程的编程方法进行程序设计来提高系统的实时性 。

阵列式弹道测量系统

叙述弹道测量阵列的构成原理及相应测量理论。主要介绍弹道光电测量系统、计算机控制系统的硬件实现。同时也阐明了系统算法及软件编程思想。每个测量子系统自成体系，即可独立工作又可按使用要求组成阵列。根据测量对象信号的特点，本系统不采用Ａ／Ｄ变换器。经实验证明该系统具有一定的实用价值。

用动态水平基准测量系统实时测量船体横扭角和纵挠角

设计了动态实时水平基准测量系统,讨论了用该测量系统测量远望号测量船变形角的可行性及利用该系统测量船体横扭角和纵挠角的原理和误差项。依据测量船的实际需要确定了动态水平基准测量系统的关键技术指标,并分析了测量船体横扭角和纵挠角的测量精度。分析结果表明:系统对船体横扭角和纵挠角的测量误差均不大于3″,测量距离理论上不受任何限制,远大于200m(测量船船体长度)。利用现有外场试验条件进行了码头停靠状态下远望号测量船两测量点间的船体横扭角和纵挠角测量试验,结果表明:利用动态水平基准测量系统实时测量船体横扭角和纵挠角的方法切实可行,不仅提高了测量精度,而且克服了传统的大钢管基准测量法体积大、重量沉,装调及维护困难等缺陷。实验显示,该动态实时水平基准测量系统的应用领域相对广泛。

车载双联光电瞄准系统的研究

车载双联光电瞄准系统主要由折转光管、自准直经纬仪和相应的调制器组成。系统采用光学手段,通过折转光管实现弹上棱镜和自准直经纬仪之间的光路传递,并对其光学信息进行调制,完成双联装导弹同步实时光电瞄准工作。系统在10分钟内(从发射车进入阵地定点至能给出“瞄准好”信号的时间)无依托瞄准总精度为1.5'。

GNSS浮标导出多普勒速度测波应用研究

高精度的GNSS位置或速度是利用GNSS浮标研究海浪运动规律的关键。基于不同测速模型,GNSS浮标单站原始多普勒、单站导出多普勒速度和PPK载波位置差分速度精度展开对比分析;在此基础上对速度进行积分,提取波面位移,进行功率谱分析得到表面波浪的波高和周期。通过海上数据实测发现,单站导出多普勒相比于单站原始多普勒测速精度更高,以位置差分实测波面位移为参考,单站导出多普勒更能满足波浪观测的精度要求。该方法仅需一台GNSS接收机,不需要架设岸边基站,为GNSS浮标深远海观测应用提供一定的参考。

非接触位置测量系统中的计算机控制

随着导弹技术的发展 ,位置测量设备的要求也不断提高。研究了一种新的非接触位置测量系统及其所使用的计算机控制系统 ,测量系统对某种型号地空导弹发射车与装填车之间X ,Y ,Z ,α的位置关系进行测量 ,并通过计算机系统进行控制与数据处理。系统装备后长度X ,Y ,Z精度为± 1mm ,角度α精度为± 3′ ,此精度达到国内领先水平。