视场角限制下的攻击时间和角度三维矢量制导律设计

为了提高导弹精确打击目标的能力,控制攻击时间和攻击角度三维制导问题在实际应用中具有重要的意义。针对这一问题,本文基于三维矢量制导模型提出了一种视场角约束下的攻击时间和攻击角度控制律。首先,通过将平面矢量制导律扩展至三维空间,提出了一种三维矢量攻击角度约束制导律;其次,在上述制导指令的拦截分量中引入剩余时间偏置项,设计了一种在视场角约束下的三维矢量制导律,并进行了稳定性分析。保证导弹能在视场角约束的条件下,以期望的攻击时间和角度击中目标,并且误差均小于0.01;最后,通过数值模拟验证了所设计制导律的正确性和有效性。

红外光谱辐射计镜头视场角测量研究

红外光谱辐射计作为经典的航空发动机红外辐射强度测试仪器,具有光谱分辨率高、测量精度高、响应快、光谱范围广等优点。在使用过程中,红外光谱辐射计需要根据被测目标尺寸及测量距离选择合适的镜头,利用测量的光谱辐射亮度乘以镜头视场的面积,才能得到发动机红外辐射强度。由于加工及装配误差,红外光谱辐射计配套镜头的视场角会偏离其出厂默认值,导致测试偏差。设计了一种红外光谱辐射计镜头视场角测量方法,制作了测量装置,并测量了VSR-3型红外光谱辐射计的标准镜头的视场角。测量结果表明:镜头有效视场角与出厂默认角度存在4%的偏差。通过修正该偏差,能够提高航空发动机红外辐射强度测量精度。

近红外单层大视场角超透镜研究

大视场角透镜是成像系统的重要组成部分。为实现大视场成像效果,传统光学中需要由多个镜片组成的透镜组来纠正不同入射光角度带来的像差,从而在整个视场范围内获得无畸变的清晰图像。文章设计并制造了一种近红外超透镜,由分布在衬底两侧的单层超表面和金属光阑组成。该器件能够有效抑制像差,在940 nm波长下实现120°的广角成像。实验结果证明所制造的器件在设计的视场角范围内具有良好的聚焦性能,平均实验聚焦效率为45%。

视场角和定位误差在光谱辐射亮度测量中的影响

为了减小不同光谱辐射计间瞄准区域差异带来的光谱辐射亮度不一致性,讨论了视场角及定位对于测量准确性的影响。通过建立太阳光白板和卤钨灯白板系统光路下的光谱辐射亮度测量模型,分析了不同几何光路视场区域平均辐射亮度与中心辐射亮度的差异。数值模拟表明,太阳光白板光路修正因子仅与视场角大小有关;卤钨灯白板光路修正因子随测量距离增大而减小,距离600 mm时8°和14°视场角的修正因子分别变为0.993 5和0.980 2。最后,实验验证了卤钨灯白板系统下角度误差和位移误差对光谱辐射亮度的影响。结果表明,修正因子对水平方向的角度误差和位移误差呈现非对称性,两侧差异高达2%。因此,依据视场角和几何定位可以对测量结果进行数据修正,有助于提升光谱辐射亮度测量不确定度水平。

基于视场角原理的淤地坝技术指标测量方法

淤地坝是黄土高原治理水土流失的一项重要措施,研究淤地坝技术指标高效精准的测量方法,掌握其复杂运行环境下技术参数的变化情况,为淤地坝稳定性动态评估、运行管理提供技术数据。本文基于视场角原理,构建淤地坝长度、面积、高度和坡度4类数学几何模型,并设计特征图像采集与筛选、特征目标解译与数据提取方案,开展了淤地坝技术指标的实例测量研究。本文构建的测量方法最大误差为-3.48%,不同类型指标测量精度存在差异,坝顶长、坝顶宽、输水涵管和淤积高程测量误差相对最小,平均误差在1%以下;溢洪道、明渠等指标平均误差在2%以下;坝高、淤地面积及坝坡比等指标平均误差在3.5%以下。本文提出的淤地坝技术指标测量方法设计合理,测量误差较小,具备高效、精准的测量特点。

视景显示系统视场角测试研究与应用

针对飞行模拟器视景显示系统视场角测试问题,提出了一种新的测试和计算方法,并详细介绍了利用全站仪测试和球面方程计算过程。测试结果表明,该方法应用到飞行模拟器中,提高了视景显示系统视场角测试精度和便捷性,克服了光路遮挡等问题。

多级投影式集成成像三维显示的视场角拓展

针对集成成像三维再现像的视场角较窄,实用化受限的问题,提出了一种拓展集成成像视场角的新方法,并基于多级投影技术构建了具有大视场角的三维集成成像系统。该系统利用多个投影仪并联投射不同级次的元素图像阵列并进行三维重构来获得大视场角的集成成像再现像。与传统的集成成像视场角拓展技术相比,所提方法具有系统结构简单、无需场镜等辅助光学器件;系统中没有机械运动,不会产生振动和噪声;以及可用于大尺寸集成成像显示系统的优点。光学实验结果表明,提出的多级投影式集成成像显示系统的再现像视场角为±35°,是传统的集成成像系统获得的视场角的2.92倍,明显拓展了视场角。

带视场角限制的攻击时间控制制导律

为了实现多导弹协同攻击同一目标,根据弹目拦截几何关系,设计一种带有攻击时间控制及导引头视场限制的协同制导律。采用多项式函数推导含时间控制的导引指令,以附加反馈项的形式引入导引头视场角函数,实现对攻击时间及导引头视场角的同时约束。当已知导弹过载及导引头视场限制,导弹弹道轨迹可以由初始导弹参数确定,从而可以计算得出协同制导时间的边界值。仿真结果验证了该协同制导律的有效性。

目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度影响的理论分析

红外热像仪进行测温时,目标距离和视场角变化,会大大降低测温精度。根据几何光学和红外目标辐射理论,推导出温度测量误差与目标距离和视场角之间的关系式,并结合研制的一套红外热像仪系统参数,计算了温度测量误差。提出了提高测温精度的方法,采用此方法,对相同条件下的物体测温,测量误差仅为-0.22℃,在很大程度上减小了目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度的影响。

视场角设置对虚拟环境中目标判断的影响

目的探讨不同视场角参数对虚拟环境中目标判断的影响规律 ,找出最佳视场角参数。方法利用自行研制基于PC平台的虚拟现实 (VR)实验系统 ,选定 45名年龄在 2 3～ 5 8岁被试者并完成大小与角度判断的实验设计。首先进行 30 0人次的预实验 ,确定引起虚拟环境中目标判断差错的视场角及相应观察任务的差别等级 ,然后开始单因素、4水平的完全随机正式实验。结果方差分析表明 ,不同的虚拟环境视场角对目标判断的真实性有显著性影响 ,当视场角为 60°时 ,目标判断的正确率最大。结论利用VR技术进行载人航天器工效设计、操作训练或其它任务的研究时 ,应考虑视场角的作用 ,适合目标大小判断的视场角参数值宜取 60°。

激光雷达视场角的研究

在激光雷达的研究中，接收机视场角是一个非常重要的参数。作者利用一种改进的半解析ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法对激光雷达接收信号进行了模拟。在作者的模拟中，采用ＨｅｎｙｅｙＧｒｅｎｓｔｅｉｎ函数的修正公式、加入权值以及放宽判决门限等方法来增进光子的利用效率。由计算结果可以看出，不同的接收机视场角使得接收信号波形有很大的差异。通过分析，我们认为接收机视场角ＦＯＶ＝２０～３０ｍｒａｄ时能够获得较佳的接收信号。

散射能见度仪接收器视场角对测量的影响

散射式能见度仪一般通过透镜限制接收器的视场角,接收光束成张角较大的锥形,测量角度具有不确定性,不符合严格的角散射系数定义。文中提出了使用透镜和阶跃光纤组合方式限制接收器视场角,接收光束为测量角度的入射平行光束,符合严格的角散射系数定义。使用TDA-4B气溶胶发生器产生6种浓度的气溶胶粒子,粒子直径不随浓度变化,对每一种浓度的粒子同时使用透镜和透镜加光纤组合两种限制接收器视场角的方式进行角散射系数的测量实验。通过实验得出,在单分散系条件下接收器的视场角偏大会导致角散射系数测量结果偏大,而通过Koschmieder定律计算得出能见度值会偏小。

带有视场角约束的滑模攻击时间控制制导律

为提高攻击时间控制制导律的鲁棒性和工程适应性,以弹目拦截几何关系为基础,采用滑模技术设计了一种带导引头视场角约束的无奇点攻击时间控制制导律。通过Lyapunov理论证明了该制导律的稳定性和收敛性。理论分析及仿真结果表明:当攻击时间误差变为0 s时,该制导律可演变成纯比例导引律,末端需用过载变化平缓、命中点处为0 g;所设计制导律可有效实现静止目标拦截、多导弹协同攻击等场合的攻击时间控制。

垄行作物玉米方向亮温野外测量中视场角影响的简单分析

基于透视原理、地面试验中对于较高目标的观测存在着一定的偏差。这种偏差随传感器高度、观测角度、视场角大小、观测位置等多个因素改变。由于垄行作物空间结构和温度分布的复杂性 ,在采用较大视场角测量方向亮温的地面实验中 ,将不可避免地存在着误差。采用一个简化的三分量二维结构模型对这种误差进行初步的分析与估算。亮温三分量分别为植被、被阳光照到的亮土和植被阴影下的暗土。作物的结构简化为剖面为矩形的无限长平行体。通过对这三个分量在传感器视场中面积权重的计算来模拟目标结构、传感器高度、位置、视场角大小、观测角度等因素对测量结果产生的影响。模拟结果表明 ,在垂直观测中 ,视场中的植被权重往往被高估 ,偏差随传感器高度的降低急剧增加。在倾斜观测中 ,由于一种互补效应的产生 ,偏差被限制在一个较低的范围内。经过分析 ,减小误差的最有效办法是提高传感器高度。最后 ,实验数据与模拟结果进行了比较。恰当地选取模型输入 ,两种数据能非常好的吻合。

格兰型棱镜视场角的光谱特性研究

研究了几种格兰型偏光棱镜的视场角随波长的变化规律 ,在一般情况下 。

用三轴转台测量激光导引发射、接收视场角数据处理问题的探讨

研究了最一般情形下用三轴转台测量激光导引发射、接收视场角数据的处理问题,由此得出一般情形下计算视场角的公式,并给出了较为详细的推导过程。现场调试结果表明:通过该公式进行数据处理后,所得测试结果更符合实际情形,测试精度得到较大提高。

用蒙特卡罗方法和MATLAB计算田径场形冷屏的视场角

介绍了一种利用蒙特卡罗原理和MATLAB计算田径场形冷屏视场角的简捷方法。与其他方法相比,该方法具有编程简单、精度可控、使用便捷等特点。

卫星光通信链路新型宽视场角捕捉方案探讨

本文提出了一种在卫星光通信链路建立中利用原子滤光器多峰特性的新型捕捉系统方案，可以将原子滤光器等效带宽减少到０００７ｎｍ，在实现宽视场角接收情况下进一步减少捕捉时间，并能满足卫星运动中的多普勒频移要求．此外本文讨论了该系统中原子滤光器等效带宽与接收视场角、信标发散角、最大捕捉时间等捕捉系统主要性能参数之间的关系．

激光高度计探测视场角的测试研究

激光高度计的探测视场角是影响系统性能的一个重要参数,论述了视场角对系统探测性能的影响.受到回波杂散光和探测器响应不均匀性的影响,激光高度计的探测视场会随回波能量的改变而发生变化,而回波能量随探测距离发生变化.本文提出了测试激光高度计整机探测视场角的方法,并且模拟了系统在实际工作状态时的情况;对于有近程延时保护的系统,给出了测试的解决方案.对设计视场角为1.5m rad的激光高度计进行了测试,调节模拟回波信号能量至5×10-8W,模拟其工作距离为200km时的工作状态,得出系统的探测视场角为1.46m rad.

CCD光学系统成像畸变量与视场角的标定

为了解决CCD光学系统成像的畸变量与视场角标定的问题,以径向几何畸变为主的非线性几何畸变模型为基础,通过对影响精度的参数的测量和分析,提出一种不依赖于系统内部参数的畸变量与视场角的标定方法.实验测出视场角和相对应的畸变量,再运用拟合算法给出了视场角和畸变量的变化趋势.