全景式航空相机的扫描角研究

全景式航空相机成像时,需要合理确定扫描起始角和扫描角以便覆盖指定目标、增大覆盖区域,同时满足重叠率要求。研究了扫描角、扫描起始角和目标倾斜角之间的关系以及扫描角的计算方法。提出正好满足图像重叠率要求的扫描角的理论计算方法,由于该方法计算困难,难以用于工程。因此,又提出了一种根据目标倾斜角计算扫描起始角和扫描角的算法,并分别给出了目标倾斜角与扫描起始角和扫描角之间的关系图。结果表明:这种方法确定的扫描起始角和扫描角能使所成图像满足重叠率的要求;给定目标大多处于条带覆盖区域的中间;覆盖区域也尽可能宽。算法计算简单,适合在实际工程设计中使用。

360°激光扫描仪锥扫描角标定

360°激光扫描仪已广泛应用于车载移动测量系统,是车载移动测量系统的关键传感器之一,它的测量精度直接影响整个系统的最终测量结果。根据360°激光扫描仪的工作原理,发现了一种新的设备测量误差源——锥扫描角,分析其产生的原因,设计了动态标定和静态标定两种试验方案,验证锥扫描角的存在,并对其作出标定。提高了360°激光扫描仪的测量精度,为同类设备的标定提供参考。

一种超宽带、大扫描角Vivaldi天线阵列

设计并加工测试了一款双面Vivaldi天线.通过结构优化,提高了馈电效率和阻抗带宽,并在组阵后显著降低了阵元间的互耦.实测结果表明该天线可以实现在2~8GHz的频带内回波损耗（Return Loss,RL）小于-10dB,平均增益大于5dBi.并采用＂交错排列＂的思路,将所设计的双面Vivaldi天线组成超宽带阵列.此种方式可以有效解决天线尺寸和最佳阵列间距之间的矛盾,进而抑制栅瓣,增大波束扫描角范围.仿真分析表明,在4~6GHz时,E面交错阵列比普通一维阵列的扫描角范围提高20°左右.

风云三号卫星微波湿度计的扫描角偏差订正

首先统计分析了FY-3A卫星MWHS(Micro Wave Humidity Sounder,微波湿度计)2010年1月整月和8月28日—9月6日Level-1b全球观测亮度温度T_O和背景场(NCEP GFS 6 h预报场)用辐射传输模式(美国通用辐射传输模式CRTM 2.0版本)模拟的亮度温度T_B随扫描角的分布特征,发现通道3和4的观测随仪器扫描角有抖动、不连续现象。同时沿着仪器扫描线在星下点两测存在观测不对称现象,而且权重函数峰值越接近地面的通道该不对称现象越明显。在统计观测增量T_O-T_B随扫描角和纬度变化的基础上,定量给出了不同纬度带内(每隔5个纬度)MWHS通道3、4和5的扫描角偏差订正系数,该系数可直接提供给各种资料同化系统同化FY-3A MWHS资料时使用。

基于旋转磁场的井间扫描角测量方法

针对受邻井套管磁干扰影响传统随钻测斜仪无法提供有效数据的问题,为实时准确测量两井之间角度关系,提出一种基于旋转磁场的井间扫描角测量方法。该方法利用旋转磁场的方向特性,结合希尔伯特变换和角度扫描极值查找法实现井间扫描角的实时测量。地面试验结果表明:套管内测量误差不超过2°,该方法基本不受套管磁干扰影响,能够满足平行水平井定向钻井需求。

基于目标双参数的末敏弹扫描角自适应调整

针对末敏弹稳态扫描参数恒定,扫描规律一定,对不同参数目标,可能导致漏扫甚至无法及时发现目标的问题,提出了一种基于目标速度与长度的扫描角自适应调整方法。建立了末敏子弹扫描目标的关系模型,通过MATLAB进行了初始扫描角以及稳态扫描扫描角的确定。仿真结果表明:文中提出的扫描自适应调整方法,能快速调整扫描角,提高了扫描效率,便于及时发现目标,对末敏弹设计提供了一定的理论支持和数据参考。

CBERS-1卫星IRMSS扫描角监控器研制

扫描角监控器是CBERS_1卫星红外多光谱扫描仪(IRMSS)中的重要部件。文章主要介绍了扫描角监控器的工作原理、主要技术指标以及研制过程中的技术状态、技术难点、关键技术和质量保证。

利用坐标变化计算法面距离扫描角

通过井口坐标系向井眼坐标系的转换 ,应用扫描点在井眼坐标系的坐标对扫描角的取值进行判断 ,简化了扫描角的计算 ,并给出了计算步骤和计算实例。

投影图像法对旋转体空间扫描角和转速的测量研究

扫描角和转速是某伞-弹系统风洞试验中要求必须测量的重要技术参数。对伞-弹系统扫描角和转速进行定量动态测量是试验中必不可少的技术环节。投影图像法测量的原理就是利用一定截面积的两路正交平行光源,将旋转弹体分别投影到两个正交的投影屏上,利用两套高速CCD成像系统,将两路弹体投影图像同步采集并实时记录下来,试验结束后利用图像处理软件自动计算出两路图像序列角度分量,按照时序合成出每一时刻弹体的空间扫描角,并根据序列角度分量,计算出弹体的瞬时转速和全周期平均转速。利用该测量方法,在西安某所立式风洞中成功对多个型号的伞-弹旋转弹体空间扫描角和弹体转速进行了测量,取得了良好的测量结果。旋转体的静态角度测量精度为0.18°,动态扫描角测量精度控制在0.25°以内。作者从扫描角测量原理和方法入手,着重介绍该投影图像处理测量系统的设计和实际运用,给出了某伞-弹系统风洞试验的测量结果。

基于扫描角控制的末敏弹稳态扫描方法

针对末敏子母弹在稳态扫描过程中因扫描效率低、无法及时发现目标导致攻击失败的问题,提出了控制扫描角的末敏弹稳态扫描方法。首先构建了末敏弹在扫描阶段的模型,分析了扫描轨迹及传统扫描方式的缺点;然后提出了控制扫描角的搜索算法,详细阐述了该方法的原理,并对其进行了细致讨论;最后基于建立的子母弹毁伤效能评估模型及仿真平台验证了该方法能有效提高子母弹的作战效能。

基于公式近似的末敏弹扫描角计算方法

利用三维角速度陀螺能够测量末敏弹在稳态扫描阶段的扫描角速度和扫描角大小。但是由于末敏弹在稳态扫描阶段的转速较大,用于测量的三维角速度陀螺的量程也较大,在通过积分方法来解算扫描角的时候会产生较大的误差。因此提出,结合末敏弹在稳态扫描阶段进动角速度很大而章动角变化很小的特点,将三轴陀螺的数据,不通过积分,而是直接计算的方法来得到末敏弹的扫描角。误差分析表明:直接计算法比传统的积分法在解算精度上有优势。之后的转台模拟实验和仿真投弹实验,也证明了本方法解算精度要优于传统的积分计算方法。

应用于单目3D相机中MEMS镜的扫描角度补偿

为了提高单目视觉相机的测量精度及测试数据的可重复性,提出了一种应用于激光扫描投影中扫描镜的闭环控制方式来提高投影出的条纹位置的稳定性。利用集成在扫描镜上的压阻传感器提供的反馈信号进行闭环控制,同时针对压阻传感器的温度特性,设计了测试系统来标定压阻输出与温度关系曲线。通过记录每一个温度下压阻的反馈输出值,生成反馈输出与温度的关系表。在室温至70℃的温度区间内,扫描镜的扫描角度的变化量由3.52°减小到0.05°。通过对扫描镜的扫描角度补偿控制后,单目视觉相机的三维测试精度以及测试数据的可重复性都得到了大幅提升。

末敏子弹稳态扫描角仿真模型研究

基于末敏弹的工程实践以及目前末敏子弹稳态扫描的研究现状,提出了以系统参数优化为目的的扫描角双频仿真模型。针对某末敏子弹,通过对实测扫描角数据的处理,获得了模型中相关参数的取值范围,并依据实际结果进行了扫描角模型对比。仿真结果表明,采用双频扫描角模型得到的目标捕获概率和命中概率与实际结果相比误差较小,优于单频扫描角模型。

末敏弹扫描角变化规律研究

扫描角及其变化规律是影响末敏弹系统性能和命中率指标的重要因素。文中针对末敏弹稳态扫描阶段运动特性,建立末敏弹在绕铅垂轴旋转主伞带动下围绕悬挂点运动的绕心方程,进而得出扫描角变化解析模型,通过解析模型得到影响扫描角的主要设计参数,并仿真分析这些设计参数对扫描角变化的影响规律。研究结果可为末敏弹扫描角参数设计提供依据。

S频段大扫描角圆极化相控阵天线研制

设计了一套S频段圆极化相控阵天线,该相控阵天线采用9个微带贴片天线单元进行优化排列与旋转组阵实现。通过HFSS软件仿真,在辐射功率10 dBW的情况下,该相控阵天线在方位360o俯仰±80o的大扫描角范围内,具有大于15 dBW的等效全向辐射功率(EIRP),法向轴比在整个频带内平坦且小于0.5 dB。设计并装配好该相控阵天线后进行测试,得到扫描范围内大于15 dBW的EIRP值,同时测得法向轴比在整个频带内平坦且小于1 dB,测试值与仿真设计值吻合很好。

星载紫外臭氧探测仪对扫描角依赖性订正方法研究

臭氧是对生态、气候和环境有重要影响的大气微量气体。星载紫外臭氧探测仪是探测全球大气臭氧的主要手段之一。影响星载紫外臭氧探测仪探测精度最重要的因素就是仪器的定标问题，其中仪器对扫描角的依赖性问题在国内外多个紫外臭氧探测仪的产品中均有不同程度的体现，有时甚至使臭氧产品无法使用。

利用相位闪耀光栅的光学相控阵扫描性能分析

针对透射型和反射型光学相控阵器件,分别进行扫描衍射效率和扫描角精度的理论及仿真研究。首先,以阶梯相位闪耀光栅为理论模型,推导了光学相控阵器件的扫描衍射效率及扫描角精度的表达式;其次,以器件的实际特性对表达式进行修正,给出了近似实际情况的扫描性能表达式;最后,在假设的器件参数条件下,对0°入射透射型器件和45°入射反射型器件的扫描性能进行了仿真分析。仿真结果表明:两种器件的扫描衍射效率与扫描角精度都随扫描角的增大而加速下降;透射型器件的扫描衍射效率和扫描角精度关于阵面法线对称分布,而反射型器件关于45°出射角不对称。最后还讨论了激光线宽对扫描角精度的影响,说明了此影响在10-9°量级。

定向钻井法面距离扫描算法的改进

确定实钻轨迹上任一点的轨迹参数是进行法面距离扫描的前提 ,提出了用拉格朗日插值法进行分段插值解决这一问题 ;对传统算法存在的缺陷进行了改进 ,所做的改进包括分两步求解扫描点 ,在通过正北基准扫描角计算法面距离扫描的高边基准扫描角时讨论了更多的特殊情况 .

LiDAR点云全属性转Cesium的pnts瓦片算法

Cesium作为性能优异的三维前端可视化框架之一,针对点云数据展示有对应的pnts瓦片格式。LiDAR点云采集手段和应用需求不断扩展,在前端较为完整地显示LiDAR点云有庞大的需求,但是目前行业内应用较广泛的LiDAR点云到pnts瓦片的数据转换方法,只针对点云坐标和颜色等简单属性的转换,限制了有LiDAR点云扫描角属性参与的点云算法在前端中的直接应用。本文针对LiDAR点云的扫描角属性在pnts瓦片中的保存,提出解决方案并完成转换算法,得到挂载LiDAR点云扫描角属性的pnts瓦片;并对影响其加载性能的重要属性的算法和LOD组织调度的策略作出相应的适配。最终得到的pnts瓦片满足Cesium官方规定的加载要求,可以实现需要扫描角属性参与的点云算法在前端的直接应用。

基于均匀介质球透镜的二维扫描天线

在球透镜仅实现一维扫描的基础上,通过在另一维上平行放置多层馈源的方式,实现了二维同时扫描。基于坐标变换和GO/PO方法推导了馈源偏移量和波束指向角之间的关系式。该天线由一个均匀介质球透镜和多层平面馈源天线组成。通过同一层上的TSA(渐变缝隙天线)单元之间的切换实现水平面的扫描,而通过不同层上TSA单元之间的切换实现垂直面的扫描。作为在毫米波段的一个应用,研制了一个Ka波段用8×2的TSA单元阵馈电的天线实物。实测结果表明它可以在水平面和垂直面分别达到128°和30°的覆盖。