多镜头成像拼接方法在经纬仪系统中的应用

为了获得大视场高分辨率的图像,提出了多镜头成像拼接的方法,并将该方法应用于经纬仪系统中。首先,结合经纬仪特点对几种可能的拼接形式进行了分析,并以4个镜头十字型两维拼接形式为例,建立了数学模型。然后,确定拼接镜头间的夹角以及相对位置关系,同时对经纬仪跟踪架的结构尺寸提出设计要求。最后,对拼接夹角精度进行复核标定。设计结果表明:在相机靶面像元数为1 280×1 024,像元尺寸为12μm,镜头焦距为400 mm的条件下,可获得方位方向最大6.6°,俯仰方向最大3.52°的视场。两个方向的拼接夹角的最大误差均在10″以内,能够满足图像拼接时单幅图像坐标转换到经纬仪坐标系下数据处理的需要,达到了增大视场的目的,扩展了经纬仪的应用领域。

米级口径跟踪架的设计与模态分析

在光电经纬仪中,望远镜的口径越大,对跟踪架的结构刚度要求越高。因此对于跟踪架的结构设计备受关注。本文以地平式U型跟踪架为例,对其中的两个关键部件如四通和转台采用方钢管桁架结构进行设计,结合有限元设计及模态分析,求解其固有的谐振频率。通过与传统的钢板焊接结构比较,结果表明方钢管桁架结构刚度更高,重量更轻。对于口径达到1 m的地平式经纬仪跟踪架,重量达到6 200 kg时,经过激振试验和扫频测试,测得机械谐振频率达到了78 Hz。

应用新轴系结构改善光电跟踪系统谐振频率特性

对典型的光电跟踪系统进行结构分析,提出了改善机械结构谐振频率的方法,以便提高光电跟踪系统的跟踪速度。研究了典型跟踪架的垂直轴系的结构,认为单向止推轴系沿轴向的窜动限制了扭转刚度。提出了以双向止推密珠轴系结合定心轴系的结构形式设计垂直轴系,从而有效地提高了系统的刚度,改善了系统的机械谐振频率。对改进后的跟踪架进行了模态仿真分析,并通过振动及扫频试验获得了光电跟踪系统谐振频率特性曲线。实验结果表明,系统谐振频率达到114Hz,为伺服系统实现高速跟踪时的稳定性和快速性提供了硬件基础。在舰面跟踪高速起降目标的试验中,该系统最大跟踪速度达到150(°)/s以上,加速度大于240(°)/s^2,显示其光电跟踪能力显著提升。

光电跟踪系统Φ1000mm主镜的装调

1 000mm口径主镜的光机装调质量直接影响望远镜光学系统的成像效果。为了改善大口径光电跟踪系统的成像质量,本文对主镜的装调技术进行了研究。首先,对影响主镜面形精度的误差进行分配;其次,结合具体的主镜支撑结构的形式,采用典型装调方法对800mm口径主镜进行详细的装调研究,实时测得主镜的面形精度;最后,综合分析产生装调误差的来源,提出了一种加工、检测、装调一体化的高精度装调方法。该方法使得1 000mm主镜在装调后的面形精度波像差RMS值达到了λ/40,在提高装调质量的情况下显著提高了装调效率。

舰载光电跟踪系统φ1032mm窗镜的研制

针对舰载光电跟踪系统反射式主光学系统的防护问题,提出了一米量级尺寸的窗镜、镜框的设计、制造和检测的方法。首先,对窗口材料的性能及强度进行分析,依据内外压差、自身重量以及旋转惯性力对窗镜强度的影响确定其最小的厚度。其次,依据指标要求分析设计窗镜、镜框的形变对窗镜等光程差的影响以及其环境适应性。然后,采用等光程非平面的修磨方法对带镜框的窗镜进行加工及检测。最后,成功研制出直径φ1 032 mm,厚度80 mm,通光口径φ1 010mm的融石英材料的窗口玻璃镜,等光程差为RMS=0.062 8λ@632.8nm。结果表明,该窗镜能够对舰载光电跟踪系统反射式主光学系统进行有效的防护。

球形照准架系统的研究

常见的地平式光电经纬仪的照准架分U型和T型两种结构,但是随着光电经纬仪应用领域的不断扩大,照准架的结构形式发生了很大变化。比如在海洋环境条件下,需要仪器具有防盐雾、防腐蚀、防潮湿的能力,由于球形结构恰好适应了这一需求。因此本文提出了一种球形四通结合弧形立柱结构的照准架形式。本文首先介绍了照准架的结构形式,然后对球形四通进行分割设计并进行有限元受力分析。独创性的设计了弧形立柱的结构。得到一个球形照准架,在40kg负载的情况下最大变形3.3μm,轴系精度小于2″,完全满足指标要求。

中波红外系统两挡变倍机构的研究

光电跟踪测量系统主要用于发现并跟踪远距离运动目标。在目标跟踪过程中,需要根据目标大小变换光学系统焦距。有时用短焦搜索目标,有时用长焦观察目标细节。传统的变倍机构采用导轨丝杠形式,将变倍镜组安装在滑板上,随着电机带动丝杠转动,实现变倍镜组移动。但是其缺点是结构复杂、加工装配难度大、易卡死等。本文针对这些缺点,采用了创新技术设计了一种变倍机构,改平移切换镜组为旋转切换镜组形式,解决了易卡死问题,同时结构简单、定位精度高、故障率低。光学同轴性小于30″,重复定位精度可达到5″以内。

固体推进剂贮存寿命整体预测方法

在修正的阿伦尼斯公式基础上,提出固体推进剂贮存寿命的整体预测方法和两步回归预测方法。由于修正的阿伦尼斯公式考虑了温度变化对活化能的影响,所以与将活化能看成常数的阿伦尼斯方法相比,文中方法可以更准确地预测固体推进剂的贮存寿命。而且,固体推进剂贮存寿命整体预测方法能将各个老化温度下的固体推进剂试验数据作为一个整体进行统计分析,具有更大的信息量,可以提高寿命预测精度或节省大量试样。

组态软件实时数据库的研究与设计

为解决工业生产中的自动化控制问题,对实时数据库进行了研究。实时数据库中的调度系统采用静态表驱动为主、其他动态调度策略为辅的调度方案,分别通过该动态链接库提供的接口函数来实现对实时数据库的读写、查询和管理等功能。结果表明,该实时数据库能够很好地完成对工业过程的控制和管理,在工业组态软件系统中具有广泛的应用。

直圆抛物线复合铰链柔度研究

提出了一种新型柔性铰链:双边直圆抛物线复合铰链,建立了其理论结构模型,利用卡氏第二定理及微积分理论对铰链的主要性能指标柔度和转动精度进行计算,并取实际参数对柔度及转动精度进行了理论计算及有限元分析,同时对影响铰链性能的结构参数进行研究,结果表明:铰链柔度及转动精度的理论值与有限元分析值相比较,一致性大于92%,且铰链柔度随最小切割厚度t的变化最大。作为一种新型铰链与其他柔性铰链进行了对比,直圆抛物线铰链融合了直圆铰链与抛物线铰链的优点,当c<L/2时,铰链具有较强的转动性能及较弱的载荷敏感性,且热适应能力更强。所设计的直圆抛物线铰链为包括空间环境使用的支撑结构柔节的设计提供了指导。

Φ25mm火炮身管直线度光电测量方法

基于激光准直和光电探测原理与技术,并借鉴象限探测法、精密机械、伺服控制技术和计算机技术研制了一种用于Φ25mm火炮身管直线度的光电测量系统。给出了系统的总体结构,对系统的测量原理进行了理论分析,得到了身管直线度的计算公式,建立了解决光电靶偏心的数学模型。并将测量系统应用于长1.15m的Φ25mm精加工孔标准件进行两组采样,每组采样步长为100mm。实测的结果表明:测量系统分辨率可以达到0.005mm,测量误差小于0.015mm,重复性测量精度优于±0.009mm,说明测量方法是可行的。

融合GrabCut的粒子滤波目标跟踪算法

为提高对复杂背景下形态剧烈变化目标的跟踪鲁棒性与跟踪精度,本文以粒子滤波为跟踪框架,改进并融合Grab Cut目标分割技术。首先,采用J.Kwon等人提出的多特征、多帧混合模板作为粒子滤波的观测模型,构建粒子滤波跟踪框架。然后,改进Grab Cut分割算法并提出多方向Grab Cut目标分割算法,将其融入粒子滤波跟踪框架,进而提出本文的目标跟踪算法。实验结果表明,本文算法可对处于复杂背景下且形态剧烈变化的目标实现稳定跟踪,目标平均尺寸为70pixel×75pixel时跟踪平均误差为9.27 pixel。

机载光电平台目标定位测量技术

在导弹的运动轨迹测量方面,机载光电测量平台比地基光电测量具有机动性强和不受地理条件限制的优点。本文利用齐次坐标变换方法进行了机载光电测量系统仿真。仿真结果证明在导弹轨迹测量方面,机载光电测量是可行的。

武器装备的全方位管理

本文全面深入地论述了武器装备的全方位管理模式，即人员、制度、效能、经济、时间、空间、环境的七维管理。认为人员是武器装备管理的决定力量，制度是武器装备的管理保障，效能是武器装备管理的目标，经济是武器装备发展的基础，时间决定着武器装备发展的进程，空间是武器装备的载体和发挥作用的场所，环境是加速武器装备发展和发挥武器装备效能的外部条件。

先期技术演示验证项目及其管理方法

本文论述了先期技术演示验证项目的概念和基本特点，探讨了该类项目管理的基本要素和基本方法。

预研项目合同评审技术研究

本文从国内外技术概况、需求分析与方案优化、承担单位实力等项目合同背景情况出发，分析了时间、方向、关键、经费、定量、标准等合同基本因素，阐述了成果的基本属性，确定了合同评审的基本原则。

预研项目负责人管理行为研究

本文认为科研人员的管理行为是项目成败的关键。指出，科研人员应具备宝塔型的管理知识结构，并能够将管理的计划、组织、指挥、控制和协调等五大职能在科研活动中得到正确应用。在交流、交往过程中，利用会议和非会议形式充分表达即将开展的工作和已经完成的工作，提高容错能力，才能够使科研课题按照预定的方向进行。

经纬仪对准动态靶标的方法研究

动态靶标是一种在室内检测光电跟踪测量设备的装置,经纬仪在检验各项精度指标或调试伺服跟踪系统前都需要动态靶标和经纬仪的相对位置满足动态靶标按预定轨迹旋转一周,经纬仪通过调整方位和俯仰姿态都能够捕获到靶标(简称经纬仪对准动态靶标)。首先介绍了传统的经纬仪对准动态靶标的方法,指出了其四方面的局限性,进而提出一种应用角度测量指向装置的经纬仪快速对准动态靶标方法,阐述了该方法所用角度测量装置的具体结构和对准靶标的具体实现过程,接着对应用角度测量装置对准靶标的主要误差进行了分析,最后总结了这种方法的优势。具体使用结果表明,该方法可以显著提高经纬仪对准靶标的工作效率。

基于FPGA的智能温度控制器

智能温度控制器的硬件部分主要由温度传感器、放大器、A/D转换器和控制器等部分构成。在QuartusII开发环境下采用VHDL语言实现了智能温度控制器的数据采集、时钟定时和温度控制等模块,并利用FPGA实现相应的功能,经过波形仿真、下载调试,验证了设计方案的可行性及实现方法的有效性。

连云港墟沟港区一期工程码头平台位移控制

分析连云港墟沟港区一期工程＃１、＃２泊位部分码头平台施工期出现较大位移的原因，并对位移控制情况作了介绍。