高精度白光与微光瞄具零位走动量检测技术研究

针对白光瞄具前加设微光镜组而成的组合式瞄具零位高精度检测需求,研究了一种可检测组合式瞄具纯零位变化及微光镜组光轴走动量的光电检测方法。该方法采用CCD相机测量组合式瞄具总的零位变化量,双自准直仪对组合式瞄具装卡产生的误差和微光镜组装卡产生的调整架姿态变化进行定量检测,并从CCD测量值中予以剔除,最终得到组合瞄具的纯零位变化以及微光镜组的光轴走动量。阐述了检测理论模型,并设计了测量实验。研究结果表明:白光瞄具的纯零位走动量测量精度σ值不大于2.16″(0.01 mil);微光镜组的光轴走动量测量精度σ值不大于21.6″(0.1 mil).

基于3D激光雷达原理多管火箭炮平行度测量方法研究

针对现行国军标(GJB)中对多管火箭炮炮管平行度的测量方法存在测量精度低、操作复杂等问题,提出一种基于3D激光雷达原理的高精度、数字化的测量方法。利用3D激光雷达系统的非接触测量技术,首先对炮管两端面内放置好的工具球进行坐标测量,然后利用工具球的坐标拟合出定向管两端的圆心,两圆心的连线即为炮管轴线,最后通过计算输出被测炮管轴线与基准炮管轴线的偏离角度信息,实现对多管火箭炮平行度的测量。该方法可以实现20″的多管火箭炮平行度测量,有效的提高测量精度和效率。

LabVIEW Vision在汽车发动机进气管检测系统中的应用

针对汽车发动机进气管中存在杂质及缺陷难以检测的现状,提出了以机器视觉为基础,以LabVIEW的Vision and Motion模块及其附属可视化软件Vision Assistant获取图像信息的检测方法。通过对图像进行预处理、形态学处理、图像分割、高级形态学处理等建立起一个完整的汽车发动机进气管检测系统。实践表明,该检测方法操作合理,检测方便,实用性强,可视化效果好,完全满足检测技术要求。

基于光学传输矩阵的电动二维转镜读数修正

针对数字式二维转镜在光学转像时产生的转角值与实际像移不一致的问题,提出了一种运用光学矩阵修正读数误差的方法。根据二维转台对准读数检测原理建立数学模型,得出修正后的出射光线的俯仰角及方位角。为了验证上述模型的正确性,采用高精度经纬仪对修正后的出射光线方向进行校对。经实验对比,该方法在不提高加工安装精度的情况下修正了二维转镜的读数误差,其精度达到4″。

表面等离子体激元共振的场增强理论研究

构建了一种绝缘体-金属-绝缘体的表面等离子体激元的产生界面,根据麦克斯韦方程组及边界条件,分析了金属表面的色散特性,同时利用时域有限差分(FDTD)方法分别模拟了Bow-tie纳米结构和矩形纳米结构在单光源辐射下的场增强效应,以及双Bow-tie纳米结构分别在单、双光源辐照下的场增强效果,通过对比分析模拟结果可发现,在等离子体激元共振的场增强中电荷的尖端效应发挥着重要作用,而且场增强幅度与纳米结构之间的距离有关,只有当纳米结构之间的距离合适时,才能使其获得最大场增强效应。

星跟踪器光学系统的优化设计

在星光制导的空间飞行器中,为准确确定空间方位信息,提高导航系统的精度,对星跟踪器光学镜头设计提出很高的要求。针对精度要求,设计了一种新型星跟踪器的光学镜头,系统地阐述了星跟踪器的工作原理,通过光学设计及相差分析,使光学系统的畸变小于0.2%、轴向球差小于0.1,该设计满足用户对高精度天文导航系统的需求。