一种炮口扰动三维参数的光学测量方法

针对大口径火炮炮口扰动三维参数的测量问题,提出一种基于光学图像三角测量原理的炮口扰动测量方法。首先简述光学图像测量原理,而后研究基于标定板的相机标定方法,以及基于标志点区域模板的亚像素定位方法,实现相机内外参数的优化,以及标志点自动检测与定位,最后建立立体交会模型,利用最小二乘法求解出空间点三维坐标。此外,分析影响测量精度因素,为光学三角测量提供参考。实验结果表明:该方法能够准确获取炮口扰动规律,空间定位精度及位移测量精度优于0.5 mm,满足炮口扰动工程测试需求并为武器系统设计验证提供数据支撑。

基于暗通道先验原理的偏振图像去雾增强算法研究

在装备试验与测试中,常规光学成像系统极易受气象环境(如雾霾、沙尘等)影响,导致探测距离、成像效果、测量精度等受到大幅限制,从而严重影响目标成像效果及关键参数获取。如何增强雾霾条件下光学探测识别能力及成像质量,成为了当前急需解决的关键问题。本文利用偏振成像优势,结合暗通道先验原理,提出了基于暗通道先验原理的偏振图像去雾增强算法。该算法首先利用采集到的偏振图像提取偏振特征,计算偏振度和偏振角;同时,采用基于区域增长算法自动提取出天空区域,对天空区域进行大气光参数估计,获取大气光偏振度及偏振角相关参数估计;然后,结合暗通道先验原理,获取无穷远处大气光强,进而计算各像素点的大气光强;最后,建立在大气物理退化模型基础上,实现图像去雾增强。实例分析与验证中,通过主观评价与客观评价两种方法,对比本文提出的方法和常见其他方法,实际结果表明,本文算法去雾增强能力较强,能有效提升光学系统的探测识别能力及成像质量,对雾霾条件下武器装备关键参数获取具有重要意义。

基于信息融合的炸点图像坐标估计方法研究

提出了基于信息融合的高精度炸点坐标计算模型,通过末段弹道线性拟合和同组弹丸偏差量学习,实现了炸点图像坐标的高精度定位。采用计算机编程对某次试验数据进行处理,结果表明:该方法实现了炸点图像坐标的准确估计,提高了近地炸点坐标测量精度。

一种基于传声器阵列的多弹丸作用情况判定系统及方法

针对常规兵器试验及部队演习过程中地面多弹丸作用情况判定难题,提出了一种采用传声器阵列测量仪器采集声波,采用时域分段和空域滤波分解爆炸声波判定多弹丸作用情况的技术。首先,根据传感器阵孔径在时域上分割信号,将包含较多爆炸声信号的声波数据分割为多段只包含较少爆炸声波的数据;其次,运用传感器阵波达角估计技术获取各段信号中爆炸声的来向;再次,将信号通过空域滤波技术分解到相应的爆炸声波来波方向,每段信号即被分解为多个信号;最后,检测每个被分解的信号中爆炸声波个数,将其相加即为所有弹丸爆炸数量,据此实现弹丸作用情况判定。应用仿真实验和实弹试验验证了该方法的可行性和有效性,最后分析和探讨了方法使用条件问题。

基础形式对高填土双孔钢波纹管涵土压力分布规律的影响研究

针对不同基础形式的高填土双孔钢波纹管涵的土压力分布特性,依托工程实例通过现场试验结合有限元数值模拟,探讨了不同刚度、圆心角基础形式的涵顶平面填土、涵周土压力分布规律.结果表明:各类基础管涵涵顶平面填土在涵顶沉降最大,土体产生相对滑动,通过摩擦拖拽作用传递荷载,导致涵顶两侧1 m附近垂直土压力最大;随基础刚度提高、圆心角增大,涵顶平面填土不均匀沉降减小,涵顶土压力增大;双孔钢波纹管涵受相邻管涵变形挤压涵间土影响,处于非对称受力状态,靠近管涵一侧径向土压力大于另一侧;基础刚度提高将在填土、基础和管涵三者的接触点引起明显的应力集中,不利于管涵承载,柔性基础协调变形,能够调整土压力分布,使管涵处于较为均匀的环形受压状态.高填方双孔钢波纹管涵应采用圆心角较大且具有良好的变形协调能力的柔性基础,使管涵处于环形受压状态,防止管涵发生失稳破坏,是较为理想的基础选型.

基于高速相机的近地炸点三维坐标测试方法

利用高速相机帧频高、布站方便、多镜头灵活更换的优势,提出了基于高速相机的近地炸点三维坐标测试方法。分析了高速相机交会测量原理与方法,建立了炸点三维坐标计算模型,利用莱卡定位系统实际测量炸点坐标进行误差分析。试验结果表明在目标区域视场宽12 m的情况下,单个坐标系方向最大测试误差是0.068 m,占目标区域相机成像视场宽度的0.57%,该方法可用于靶场近地炸点三维坐标测试。

基础形式对深埋双孔钢波纹管涵承载特性的影响

依托某高填方路基斜跨深切冲沟工程实例,针对不同基础形式的高填土双孔钢波纹管涵的承载特性,通过有限元数值模拟,选取基础圆心角及刚度进行正交对比,分析管涵的应力分布及变形规律。结果表明:双孔钢波纹管涵相互作用、彼此制约,延管涵竖向轴线两侧受力非对称,在靠近相邻管涵一侧应力及变形均小于另一侧。当基础刚度一定,随圆心角θ增大,基础包裹管涵的区域增大,约束作用增强,管涵变形随之减小,应力呈减小趋势且分布更为均匀,有利于管涵承载。当基础圆心角θ一定,刚度改变时,填土约束作用最小,管涵应力整体较大,变形最大,混凝土基础的约束作用最强,管涵变形最小,但易引起局部应力集中,约束作用居中的灰土基础,具有较好的变形协调作用,应力较小且集中现象不明显,管涵变形可控、可知,圆心角θ=180°的灰土基础是较为理想的基础选型。

红外序列图像中远距离末段弹丸目标自动识别算法研究

针对暗环境等复杂背景下的弱运动小目标识别的难题,提出了轨迹跟踪预测与模糊理论相结合的小目标跟踪算法。首先利用高通滤波和帧相减技术将背景和目标初步分离,然后利用轨迹跟踪法对目标点的位置进行预测,在动态搜索范围内寻找目标点进行图像序列分析,并结合模糊理论进行记忆更新来确定目标的可信度,最终通过多帧图像的轨迹跟踪找出真实的目标。实验结果表明:该算法能够获取热像仪拍摄的小目标弹丸落地前的运动轨迹曲线图,验证了该算法能够对低信噪比的运动小目标进行可靠检测。

基于IDE模式下轮机工程专业人才培养的探讨

针对当前国内普通高等院校传统轮机工程专业人才培养模式对于专业定位不清,缺乏合理有效的人才培养模式支撑,已明显滞后于国内外航运业快速发展的步伐。本文特引入计算机软件开发IDE模式,即将编程过程中需要使用的所有支持软件集成在一起,统一进行管理使用的开发思想;并应用IDE模式,探讨了轮机工程专业人才培养过程中将人才培养目标、人才培养定位、人才培养实践及学生与企业交互反馈四个环节统一管理的人才培养新模式,为轮机工程专业人才培养模式提供良好思路。

基于目标飞行过程的可视化平台搭建技术研究

常规武器试验中不同测试项目数据繁多,目前缺乏集成的数据管理手段。本文通过OGRE引擎搭建目标飞行的可视化平台,将试验中不同测试项目的测试数据进行集成,融合目标飞行流场的仿真数据,实现基于纹理数据的弹丸、火炮等模型驱动,可通过人机交互方式再现武器飞行过程中的试验场景。可视化平台搭建过程中所用到的数据格式统一、数据对齐,为实现武器试验中测试项目测试数据和仿真数据的集成和可视化,提高目标运动综合分析处理的能力奠定基础。

基于半导体可饱和吸收镜的1550nm被动锁模光纤激光器

设计了中心波长为1550 nm的高重复频率纳秒脉冲激光器。通过在法布里-珀罗(F-P)腔内加入半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为被动锁模器件,采用全负色散光纤作为增益介质,在未加入任何脉冲压缩机制的情况下,在抽运功率为75 mW时获得了脉宽约1 ns,重复频率为10.74 MHz的稳定锁模脉冲激光输出,光谱中心波长为1550 nm,3 dB谱宽小于0.1 nm,在抽运功率为130 mW时得到最高输出功率20.5 mW,光-光转换效率大于33%。实验表明基于SESAM被动锁模的激光器在采用全负色散光纤时能产生纳秒级脉宽、高重复频率的脉冲输出,且锁模稳定。