光电自准直仪现状与展望

介绍了国际和国内光电自准直仪技术发展的现状，着重介绍国内外几种有代表性的光电自准直仪的情况，并对光电自准直仪今后的发展作出展望     

双座标自准直仪研制成功

最近,航天工业部一院计量站研制了一台双座标自准直仪。双座标自准直仪是单座标自准直仪的引伸和扩展,它除了具备单座标自准直仪的全部功能外。还具有特殊的用途。这台仪器既能测量反射面绕一个轴线的偏转量,又能同时观测反射面绕垂直和水平两个轴线的偏转     

附件化准直目镜与投射器的设计

阐述了不需改装仪器,以增加附件的形式使通用大地测绘仪器具有高准确度自准直功能的方法,近距离自准直采用准直目镜,远距离采用投射器,并针对性地提出了具体的设计方法和分析比较,有效拓展了仪器的使用范围。     

一种固定式多齿分度台校准装置的自动控制系统CSCD

介绍了一种固定式多齿分度台校准装置的自动控制系统。系统通过软硬件设计,使多齿分度台无需人工操作,便能自动完成脱啮、转位、啮合等基本动作,实时读取光电自准直仪测量值,方便了使用,提高了工作效率。系统还具有对打齿、飞转的保护功能,使多齿分度台和光电自准直仪能置于同一有机玻璃罩中,减少了人体手温、空气温度及气流影响,降低了光电自准直仪跳字量。自动控制系统的各项动作准确到位,有利于提高测量重复性。     

关于双坐标自准直仪装调中的几个问题

在陀螺仪表的装调中,往往需要同时观测仪表基面方位角和俯仰角的变化,才能准确方便地把仪表调整到理想状态,这是用单坐标自准直仪做不到的。为此,我们借用北京计量仪器厂生产的702型光电自准直仪的机体,配制了双坐标测微器,并把分划板和     

一种新型通用经纬仪检定装置设计

新型通用经纬仪检定装置针对平行光管结构进行了重新优化设计,具有提供瞄准目标、光电自准直和图像采集及处理三大功能.基于图像采集与处理的关键技术,通过CMOS相机光学成像系统实现分划板图像采集,利用图像处理软件解算出特征图像的中心位置,得到被测经纬仪光轴与目标光管光轴的夹角或者自准直的失准值,最终达到用图像识别和软件处理取...     

反射率的垂直入、反射测量法

利用自准直分划板返回像光强随被测件反射率变化的特性,在自准直仪的基础上增添相应光电接收器件,以已知反射率的平面镜作标准,进行比较测量,实现光线垂直入、反射时全通光口径的反射率测量,以适应相应的使用状态和不同的被测件.     

振子式自准直仪中振子的设计

光电式自准直仪的关键技术是如何将光信号转变成电信号,由此产生了不同类型的光电式自准直仪。振子式是其中一种较为传统的类型,由于其测量范围小,线性差,已呈逐渐被取代的趋势。出于改进的目的,比较分析了传统的振子结构,设计了一种新型的封闭式动圈振子。这种振子其线圈是运动的,便于闭环控制,大大提高了测量范围,而整圈式结构中磁力线是均布的,从而提高了线性度。     

光纤陀螺光源驱动技术

为提高光纤陀螺精度, 实现光纤陀螺工程化,设计了高精度恒流源及精密温控电路,用于光纤陀螺光源驱动.结合光纤陀螺特点,讨论了从光纤陀螺耦合器和探测器提取信号进行光反馈控制的方案.测试结果表明, 在变温环境下(-20℃～55℃),恒流精度达到0.06%, 温控精度达到0.1℃,光源出纤功率的变化在0.1%范围内,较通用的光源驱动电路提高了一个数量级.     

复杂背景下远距离合作信标识别与定位

传统的飞行器合作信标测控中,以常规光源作为信标,不具备复杂环境的适应能力,尤其存在主动干扰源的情况,如何准确识信标是电视跟踪与测控领域的重点研究内容。本文对信标设计与识别定位方法进行研究,采用激光光源作为合作信标,设计可调制驱动电路,将信息编码调制技术应用在调制光源中,实现了可调制合作信标;并设计了调制与成像解调耦合的处理算法,可有效区分干扰目标与真实目标。试验结果表明,本文设计的可调制信标满足需求,调制与解调处理算法可实现合作信标的精确识别与定位,具备抗干扰能力。     

A Light Source System of Multi-star Simulator with Adjustable Background and Controllable Magnitude

A light source of multi-star simulator capable of background adjustment and magnitude control has been designed. Two integrating spheres are employed as the star-point light source and the background light source respectively. A beam splitter prism has been designed to serve as the beam combiner for the star-point and the background light sources, and a mathematical model has been constructed respectively to compute the light flux of the two integrating spheres. A magnitude testing system and a background testing system have been created using low-light illuminometer, luminance meter, and testing instruments to measure the star-point magnitude and the background luminance of the multi-star simulator. The test results suggest that the star-point magnitude is adjustable from 0 to +5m_v, with a simulation precision superior to ±0.026m_v. The maximum background luminance is 3.8×105 cd·m-2, and the minimum background luminance is 6.4×10-2 cd·m-2. The designed light source system can meet the requirements for simulating the stellar map with a sky background.      

光纤陀螺用超宽谱光源的铋/铅共掺光纤的制备与光谱特性

由于具有质量轻与成本低等优点,光纤陀螺正在被广泛应用,而光源光谱的特性在很多方面又影响着光纤陀螺的性能。利用新型光纤制备技术,制备铋/铅共掺石英光纤,测试分析其吸收光谱与发光特性。用980nm与830nm双泵浦光激发,超宽带荧光光谱范围可覆盖1000~1700 nm,相比单泵情况,光谱大大拓宽。10dB带宽的光谱达到了650nm,光谱比较平坦,可以满足超宽带平坦光源的需要,并可作为超宽谱光源的理想增益介质。对应用于惯性导航系统、光纤陀螺传感器(Fiber Optic Gyroscopic Sensor, FOG)、光学相干断层扫描系统(Optical Coherence Tomography, OCT)与医学成像的超宽谱光源进行研究,具有非常重要的实际应用与战略意义。     

Optical and X-ray observations of 4U2129+47/V1727 CYG in a quiescent state

We observed the 5.2 h X-ray binary 4U2129+47 for more than one orbital cycle on 29 September and 4 October 1983 using the LE, ME and GSPC detectors of the ESA X-ray satellite EXOSAT. In neither detector an X-ray flux from the source could be detected. Quasi-simultaneous UBV observations using the 2.2 m telescop at the German-Spanish Astronomical Center, Calar Alto, failed to detect the large amplitude light curve reported in earlier observations but show the optical companion in a low intensity state. The large amplitude light curve has been interpreted as due to X-ray heating of the optical star by the X-ray source similar to the system Her X-1/HZ Her. Our optical observations indicate that the heating X-ray source has been shut off and nicely explain that EXOSAT failed to detect the source. 4U2129+47 seems to behave similar to Her X-1 in the optical quiescent state, seen for instance from 1949 to 1956.     

运载火箭飞行振动信号盲源分离方法

针对振动信号在火箭复杂结构传播过程中产生强卷积效应导致振动源信号提取精度低的难题,研究了一种基于卷积盲源分离的火箭振动信号自适应提取方法。该方法基于振动源之间的独立性,建立了四阶统计量的目标函数,并采用随机梯度法实现了参数的自适应更新,优化建立火箭复杂结构系统的逆滤波器结构,进而得到原始的振动源信号。通过对某运载火箭发动机的高频振动数据进行分析,结果表明：相较于线性自适应盲源分离方法和非线性自适应盲源分离方法,卷积自适应盲源分离由于考虑了实际中的卷积效应和欠定情况,分离结果中能够明显找到与涡轮转动和燃烧对应的频率以及一些宽频激励,验证了提出方法的有效性。     

利用偏振图像加权融合及CLAHE算法的水下成像方法

针对传统基于偏振差分原理的水下光学成像方法中目标退偏振特性差异引起的图像中局部反射光损失的问题,本文提出了基于偏振图像加权融合与限制对比度自适应直方图均衡（Contrast Limited Adaptive Histogram Equalization, CLAHE）算法的水下成像方法。一方面,将原始水下图像分解为偏振光强图像和非偏振光强图像,根据不同退偏振特性目标在两幅图像中的灰度值分布特点,设计相应的权重因子,对两幅图像进行加权融合。从而实现在压缩原始水下图像中散射光的同时,保留更多目标反射光,提升整体目标反射光在融合图像中所占的比例。另一方面,为了进一步提升融合图像的对比度,利用限制对比度自适应直方图均衡算法对融合图像进行处理。该算法能够在提升融合图像对比度的同时,有效避免图像噪声的放大。实验结果表明,相比于传统的偏振差分方法以及独立的直方图均衡化算法,本文提出的算法能够有效提升水下图像的清晰度和对比度。     

高频大功率GXN—50型霓虹灯电子电源的研制

ＧＸＮ－５０型霓虹灯电子电源是为负载提供高频交流电压电流的电源设备，是一种专用大功率霓虹灯电源。该产品采用先进的电子技术，节能效率高，带负载能力强（比传统电源高４倍以上），并采用超音技术，用特制的电子开关代替价格昂贵的机械继电器，因而无任何噪声，灯光变化采用程序控制，变换方式灵活，工作稳定可靠。该电源体积小、重量轻，并设计了过压过流保护电路，具有抗干扰能力强等特点。     

基于光外差法的宽带示波器滤波器频响测试技术研究CSCD

分析了光外差测试频响的原理,提出了采用光外差法测试宽带示波器滤波器频响的方案,分析了偏振态和波长稳定性对于测试结果的影响。实验结果表明,光外差法测试宽带示波器光电模块频响方案可行,9.953Gbps滤波器下测试,3d B带宽频率处频响重复性小于0.1d B。     

液压放大式PZT-DDV建模与控制仿真

研制基于液压位移放大原理的压电陶瓷直接驱动伺服阀(PZT-DDV,Piezoelectric-Direct Drive Valve),实现大流量高频响的要求.分析其结构特点,建立系统数学模型,基于AMESim 和Simulink的协同仿真环境,对其进行仿真控制研究.采用AMESim建立了PZT-DDV的模型和虚拟液压测试系统,利用Simulink建立了数字控制器模型,通过接口组成协同仿真环境.针对PZT-DDV的迟滞、摩擦和液压位移放大结构的负载敏感特性,采用前馈控制改善迟滞,提高动态响应.基于LuGre摩擦力模型以及密闭腔压力监测,采用自适应backstepping方法实现摩擦及负载变化对放大机构输出位移的扰动补偿.仿真结果表明:前馈控制提高了系统的动态性能,自适应backstepping控制方法提高了系统的稳态控制精度.     

基于LED光源的运动式太阳模拟器控制系统

为了解决编码式太阳敏感器装星后现场的功能测试,研制了一种基于LED光源的运动式太阳模拟器,为该测试提供模拟的太阳光信号和太阳光矢量信号.基于太阳模拟器组成与工作原理,对光源辐亮度和矢量运动的控制系统进行研究.根据太阳光信号要求,通过光源选取与功率计算确定LED型号和个数,并采用压控恒流源驱动技术对光源辐亮度进行线性调节.根据太阳光矢量信号要求,通过负载扭矩与功率计算选取GUS-60型超声电机,采用16位绝对式编码器对运动角度进行测量,以数字信号处理器为主要器件对电机进行闭环反馈控制.测试结果表明,光源控制系统能够实现辐亮度在0～527.4W·m-2内线性可调,矢量运动装置在-15°～40°内的运动角度控制精度优于±0.01°,满足编码式太阳敏感器的测试要求.      

光纤光源温度动态特性分析及控制

根据半导体热电致冷器(TEC)工作的基本原理,分析了光纤光源模块的温度动态特性,建立了与之对应的数学模型.对光源模块进行了实际实验测试,采用多点频率的工作电流驱动TEC模块,通过光源模块内部的热敏元件采样光源管芯温度的动态数据,用最小二乘法进行数据拟合,得到了与数学模型十分接近的结果,因此可以确定数学模型中的待定参数.采用 MAX1978单片TEC控制器,根据温度动态特性数学模型设计了最优的比例积分微分(PID)补偿网络,实现了光纤光源的温度控制系统,得出了TEC温度控制系统对光源有良好的控制精度和稳定性.