基于OpenCV的双波长光纤导引光在高精度装调上的应用

为了保证双波长光纤导引光在高精度装调设备中的成功应用,设计了一种基于OpenCV(Open Source Computer Vision Library)的图像处理算法。采用主动调整曝光模式对CCD(Charge-coupled Device)相机进行主动调焦,利用OpenCV分析典型图像处理算法,调整算法参数,通过最小二乘法拟合图像,绘制中心坐标,最终实现输出理想的图像。经检测分析,图像校准的精度平均值为4.54μrad。该算法能够捕捉、识别并实时跟踪目标,将计算机识别的中心坐标打印到输出的图像上,提高了双波长光纤导引光对装调设备的装调精度。

高精度固态调制器绝缘栅双极晶体管驱动电路

加法器式固态调制器是一种使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)控制储能电容放电来产生脉冲高压的装置,相比传输线型调制器,具有模块化、稳定性好、寿命长等优势。但IGBT的正常工作需要利用栅极驱动电路将控制信号进行放大才能实现,驱动电路的性能直接影响IGBT的开关特性,最终影响脉冲电压质量,尤其是驱动电路的导通抖动指标,这是影响脉冲电压精度的关键因素之一。根据加法器式固态调制器中IGBT的工作特性,以提高脉冲电压精度为目标,对驱动电路进行研究。分析了开关抖动对输出电压精度的影响,介绍了设计原理,研制了驱动电路板,并利用放电模块对其工作性能进行了实验测试。测试结果表明,该款驱动电路的导通抖动为300 ps,相比1 ns的商用驱动电路抖动压缩至1/3,在1 kV充电电压下,放电模块在0.5Ω的负载上放电,形成上升时间为500 ns、导通抖动峰、峰值在5 ns以下的脉冲电压,当发生退饱和故障时,驱动电路能够在4μs时间内关断IGBT,该款驱动电路满足高精度固态调制器的工作要求。

基于多次穿过双通道压缩提高相位测量精度

基于多次穿过的马赫-曾德尔干涉仪,采用双通道压缩和双输出组合测量进行相位测量,对比了单端测量、差分测量和双输出组合测量的特点.结果表明,采用双通道压缩和双输出组合测量,能大幅度提高相位测量精度,可打破标准量子极限.

高精度双光束光电门计时系统的开发及应用

基于红外发射二极管、红外接收二极管和单片机开发了一种双光束光电门计时系统.相较于高中物理实验中传统的光电门计时装置,该系统具有低成本、体积小、精度高和数据处理灵活等特点.根据自由落体法,应用该系统结合栅式挡光条快速测量了重力加速度g的大小.

影响双线偏振雷达相位探测精度的分析

从理论公式出发,讨论了不同谱宽、相关系数、雷达波长等参数对差传播相移ΦDP的探测精度δ的影响,并根据实际的雷达探测资料进行了验证和分析。结果表明,在其他参数不变的条件下,δ随着样本对数M的增加而减小,M较小时,减小的幅度很大,随着M的增大,减小的幅度逐渐变小;δ随着谱宽的增大而增大,只有在σV=1m.s-1时除外;δ随着|ρHV|越大而减小;S和C波段的雷达探测的δ要明显小于X波段。对CPDRW实测的一次强降水过程的探测资料分析结果表明,实际的观测中很难满足δ<1°的探测精度要求,还需要对原始探测资料进行预处理。就本个例而言,当平均区间为3km时,对所有降水回波的观测都能满足δ要求,其研究结果可为今后双线偏振雷达应用提供参考依据。

基于双靶面的火炮动态稳定精度测试方法

提出了一种火炮动态稳定精度测试方法,由平行固定在火炮炮管上的激光器发出光斑,高速CCD作为测试元件,分别对前后双靶面上形成的光斑成像实时采集、计算,通过得到的2个靶面上光斑实际坐标相减消除了不影响火炮射击精度的炮管平移量,从而测得准确的火炮动态稳定精度。同时,提出了基于均值迁移的光斑中心实时跟踪算法和采集系统标定方法。经实际测试结果表明,所提测试方法合理,研制的装置测试精度达到21.6″,测试周期不大于10ms,完全满足自行火炮动态稳定精度测试需要。

双/多基地雷达的组合估计及定位精度分析

通常采用马尔可夫估计对双 /多基地雷达系统中的冗余数据进行组合估计 ,但其可行性如何至今仍未得到研究 ,本文以双基地雷达为背景给出并证明的一个定理解决了这个问题 .理论分析表明 ,对于要按马尔可夫估计进行组合估计的任意两个测量子集 ,只要它们中有重复测量量 ,就不能进行组合估计 .本文还对可以进行组合估计的双 /多基地雷达进行了仿真 ,仿真结果表明 ,组合估计可改善双 /多基地雷达探测区域内各点的定位精度 ,特别是大大改善基线区。

双线偏振雷达测量精度的统计分析与降水估测

：通过对双线偏振雷达１９８８－１９９０年一些观测资料的统计分析，我们发现：空间相关系数Ｖ、时序相关系数、差示反射率因子ＺＳＲ及其均方差ＤＲ各自遵从一定的统计分布规律；ＤＲＮ（ｂＢ）与Ｔ之间近似呈线性负相关；选择３２对预平均处理取样模型为最佳；当Ｔ＞０．９５：预平均样本数为３２时ＤＲ可降到０．２ｄＢ以下。这些结论为我们提高双线偏振雷达的性能和探讨该系统的气象应用提供了依据。另外，在选择最佳采集方式后，测量精度将不再是区域降水估测误差的重要来源。

自动静态双接收高精度热电离质谱法测定硼同位素

在以Cs2BO2+离子进行硼同位素测定时,由于所测定的两种离子133 Cs211 B16 O2+(m/z 309)和133 Cs210B16 O2+(m/z308)具有极小的相对质量差(0.032%),一般的商业同位素热电离质谱计无法实现对这两种离子的同时全接收。为此,一些学者对某些商业仪器进行了改造或采用zoom技术,基本实现了对硼同位素高精度测定。本实验利用特制的Triton热电离质谱仪,以Cs2BO2+离子流的自动静态双接收进行硼同位素组成的测定。研究了不同离子流强度和不同带电流对250ng标准样品NIST 951H3BO3测定值及测试精度的影响,结果表明,当带电流在1 150～1 350mA之间变化或者离子流稳定在0.1～10V之间时,标准样品的硼同位素比值在4.052 63～4.053 38区间变化。导致二者一致的实验现象是由带电流强度造成的,当带电流越高时,产生的离子流相应也越高,因此可以采用相同的带电流控制不同样品的测试值和测试精度。在此基础上通过优化测试条件,摸索出硼同位素自动测试程序,并用该程序对标准样品及实际样品进行测定,无论是测试结果还是测定精度均能达到手动测试效果,节省了人力,提高了工作效率。

双差分激光雷达——一组可以提高臭氧测量精度的波长

模拟了气溶胶影响三波长双差分 (2 6 6 - 2 89- 30 8nm)方法和双波长差分 (2 6 6 - 2 89nm和 2 6 6 - 30 8nm)方法测量对流层臭氧的误差 ,并在合肥测量了对流层 2～ 3.6km高度的臭氧分布。结果表明 ,三波长双差分方法比常规的双波长差分方法能更有效地克服气溶胶的影响 ,三波长差分测量的结果比常规的双波长差分的结果更精确。同时还揭示了气溶胶影响双波长差分方法测量臭氧的规律。

双线偏振多普勒雷达测量精度的理论分析

双线偏振雷达的主要任务之一是定量测量降水 ,反射率因子ZH、差反射率因子ZDR、差相移率常数KDP都可以用来反演降雨强度 ,而KDP的测量误差大小是影响反演降雨强度效果的关键。本文从理论公式出发 ,计算和分析了不同方位平均、距离平均、不同谱宽σV等因素对差传播相移ΦDP测量精度的影响。理论计算结果表明 :ΦDP的测量误差随着样本对数M、距离平均区间的增大而减小 ,随σV 的增大而增大 (σV=1m/s时例外 ) ,此外 ,还总结了 3种由ΦDP计算KDP的方法 ,并对这 3种方法的测量误差进行了比较 ,发现方法二的测量误差很大 ,方法一和方法三在一定的条件下都能使KDP测量精度达到 0 .1°/km。

基于FPGA的实时双精度浮点矩阵乘法器设计

设计了一个并行结构双精度浮点矩阵乘法器以提高矩阵乘法的计算性能,并在Xilinx Virtex-4 SX55现场可编程门阵列(FPGA)上完成了方案的实现.乘法器中的处理单元采用阵列结构,在单个FPGA芯片中可集成25个处理单元,峰值计算性能达到3000 MFLOPS.针对工程实际中大量存在的包含稀疏矩阵的乘法问题,增加了预处理模块以避免零元素块参与计算,从而缩短了计算时间.通过对不同维数的稠密矩阵乘法以及稀疏矩阵乘法实验结果的分析,证实了本设计达到了较高的计算性能.

北斗卫星导航系统双差动力法精密定轨及其精度分析

针对GEO卫星切向轨道分量与双差模糊度强相关的问题,对经典双差动力法进行了改进,提出联合使用载波相位和相位平滑伪距实现北斗系统精密定轨,并从理论上分析了以上处理策略的可行性及对模糊度固定的影响,然后结合北斗系统精密定轨特点,推导给出了利用QIF方法实现北斗卫星双差模糊度固定的基本原理,实测数据分析表明:联合载波相位和相位平滑伪距,既可降低相关性,又可兼顾精度,定轨效果优于经典双差动力法;利用QIF方法能够取得一定的模糊度固定效果,但受观测条件限制,北斗卫星双差模糊度固定成功率整体不高,双差模糊度固定之后对轨道的改进作用有限。

低精度SINS初始对准/GPS双天线测向互辅算法

针对低精度捷联惯性导航系统无法实现航向角的自对准和全球定位系统双天线测向需要较长时间的初始化问题,研究了二者互相辅助的新算法.即利用SINS初始对准时的俯仰角信息和已知基线长度进行约束,通过搜索基线姿态角,在二次残差最小的条件下快速确定基线航向角,然后利用该航向角辅助SINS的快速初始对准.建立了互辅算法模型,论述了互辅原理,推导了相关公式.通过实验比较,验证了新算法的正确性及可靠性,30s内得到了0.2°的俯仰角和航向角误差,100s内实现了低精度SINS的初始对准,且算法简单,实用性强.

并联双三角机构精度分析

并联双三角机构是Stewart平台的一种特殊型式。由于其结构的特点 ,直接精确测量该机构的结构误差有一定困难。文中采用一种有效的误差正解分析方法 ,分析包含球铰、驱动杆长在内的全部结构参数误差以及平台半径的变化对主轴端位姿误差的影响。应用这种误差正解方法可定量地确定结构参数设计精度 ,并能找出特定位姿下的敏感结构参数。为这类并联机器人的设计。

基于距离和定位的双/多基地雷达定位精度分析

对双基地制导雷达距离解算精度进行系统仿真,针对在基线附近无法高精度定位的问题,介绍了利用多站距离信息数据融合算法。通过多站定位和数据融合,仿真结果表明这种优化算法可获得较高的距离解算精度,很大程度上提高了基线附近距离定位精度,提高了系统的定位性能和抗干扰能力。

双色法测试精度影响因素分析

柴油机燃烧温度测量方法之一的双色法测温存在着一系列误差来源。本文首次基于辐射测温的基本原理，分析了多种辐射测温误差来源对双色法测温的影响，得出了与普通辐射测温误差分析不同的结论，同时提出了误差消除措施。

双屏蔽电容式脉冲传感器定时精度的仿真分析

叶尖定时传感器的定时精度直接关系到旋转叶片振动的测量精度。针对电容式传感器的定时精度问题,建立了双极性脉冲信号的数学模型及处理电路的控制论模型,分析了信号频谱及系统的冲击响应,选择合适的带宽并设计了电路系统,利用计算机对信号与冲击响应的卷积进行仿真得到足够小的信号过零点的延时。由此,设计了一套实验系统并给出了实验中测得的输出波形。

双极化多普勒天气雷达测速精度的模拟分析

通过数值模拟的方法分别得到同时发射方式和交替发射方式下的双极化多普勒天气雷达的回波信号 ,并利用模拟的回波信号分析了交替发射方式下的测速精度 ,结果表明 :在忽略粒子形状和相态的相互影响的情况下 ,形状对测速精度的影响较小 ,相态和回波信噪比对测速精度的影响较大。

新型高精度双波长光纤高温计的研究

提出了一种新型的双波长光纤高温计的传感结构和最佳的系统设计方案．分析了非接触式光纤高温计实际使用时可能产生的测温误差．针对各种误差来源，采用一些克服办法，获得了良好效果，在测试范围６００～１３６０℃内，精度达到０５℃，灵敏度超过０１℃．