电场光纤检测技术

本成果采用电光晶体的光学敏感元探头的光纤数字式电场测试系统。它集光学敏感与光纤传输的优点于一体，具有灵敏度高、动态范围大、测量精度高、抗强电磁干扰、抗恶劣环境、超高压绝缘，远距离传输、易于与微机接口，对被测电场影响小等优点。采用敏感元件Bi4Ge3O12(BGO)电光晶体。传感系统包括测量探头和传输光纤。探头由起偏器、检偏器、1／4波片、BGO晶体与短程透镜组成。检测系统由光源、     

光学扫描探头技术

光学扫描探头本质上是电视摄象镜头,通过内部元件的运动提供三自由度的视线的角运动。虽然探头通常只有极小的入瞳,数量级为1毫米或更小,但它在模拟器中与比例模型联合应用的独特要求引起重大的光学设计问题。设计者必须在整个宽光谱范围内,在大视场内及非比寻常的极大景深的要求下提供高的象质。这里提出了这些问题以及己经做到的某些解决办法。     

透镜板模具加工

概述“透镜板”是彩色油膜光阀电视中一重要零件,此仪器中有第一透镜板和第二透镜板透镜板(零件简图见图1)是由640个微粒透镜组成,微粒透镜布置如图2所示。微粒透镜分布在有相等曲率半径的曲面上(凸面或凹面上)各微粒透镜有一个相等的曲率半径,且各微粒透镜光轴均通过一个共同的曲率中心(即大球面的曲率中心)。为了实现这一要求的透镜板,有的单位曾采用由几百个小透镜磨成四方块排列粘结在大透镜上的方法,这种方法需要磨出几百个小透镜,并且在磨外形之后粘结在一起,既麻烦又费工,而且粘结后的质量很难保证,工艺上困难也是很大的,美国的彩色油膜光阀电视样机上的透镜板是采     

小孔内窥仪的原理及其在航空工业中的应用

小孔内窥仪由内窥镜、照明光源、闭路电视、照相机及其他附件组成。其主要组成部份是内窥镜,内窥镜有三种:软内窥镜(即光学纤维内窥镜),硬内窥镜(即透镜组合内窥镜)和微型内窥镜(即自聚焦纤维内窥镜)。软内窥镜主要由光学纤维束构成,具有可弯曲的特点。光学纤维束,是一种能弯曲传光和传象的光学元件。近二十年,随着这种元件工艺的不断改善和以它为基础的各种新型光学     

基于DVD光学读取头的测微力计

为满足微纳米三维接触扫描探头测力的需要,提出了一种基于DVD光学读取头的测微力计。该测微力计由固定及微调支座、L形铜条、平面反射镜、DVD光学读取头和阻尼装置五部分组成。当力作用在L形铜条上时,贴在铜条上的平面反射镜会产生微小位移,该微小位移由DVD光学读取头来感测;通过建立被测力与平面反射镜微位移之间的关系,从而实现微小力的测量。用该测微力计对一个微纳米三维接触扫描探头的测力过程进行了测量,测量结果与对该微纳米三维接触扫描探头的有限元分析结果一致。     

基于光学引导下飞行员操纵着舰建模

针对驾驶员操纵舰载机着舰的任务,建立一个在菲涅尔透镜光学助降系统(FLOLS)下的改进的驾驶员模型。在人工着舰时,飞行员驾驶飞机对下滑轨迹跟踪为基础,对驾驶员控制飞机的增益进行自适应控制的改进,对驾驶员在FLOLS光学引导下的视觉感受模型进行模糊控制的改进。结合舰载机动力学特性对舰载机着舰任务进行仿真。仿真结果表明了模型的合理性,可为飞行员操纵着舰提供参考。     

视觉条件对驾驶员跟踪着舰引导指令影响研究

针对光学助降系统易受到不良天气（如低能见度）影响的缺点,研究了不同视觉条件对驾驶员跟踪着舰引导指令的影响。在光学着舰引导系统模型建立的基础上,针对不同视觉条件,对驾驶员跟踪菲涅尔透镜“肉球”的情况进行了仿真对比。结果表明,当视觉品质下降时,为防止跟踪效果变差,驾驶员应当减小操纵增益。     

飞行模拟的虚象显示

利用简单的未经校正的塑料透镜给出飞行模拟器中飞行景象的虚象。虚象显示给模拟器驾驶员以真实的印象,因为象似乎离开模拟器一个实在的距离。好多飞行员在飞行模拟器中作了着陆和起飞试验,以客观地评价虚象显示。这种显示包括斯密特彩色投影器,后投影屏和一个大直径长焦距的平凸塑料透镜。还评述了另一种利用一个彩色电视监视器和两个平凸塑料透镜的虚象显示,但没有正式飞行员的评论。对各种透镜参数进行了研究以决定它们对飞行景象的影响。结论是:在某些条件下,简单的透镜是可以使用的,以利用斯密特投影系统或电视监视器得到有用的飞行景象的虚象模拟。     

基于全景光学的EVA航天员视场拓展技术研究

面向航天员出舱活动对视场拓展系统的需求,对现有环带全景透镜(PAL)通光孔口径小,成像质量受限等问题进行了讨论。使用ZEMAX光学设计软件,为环带全景系统设计了一种带有双非球面的PAL透镜,以及相应的全球面后继转像透镜组,完成了对现有PAL光学系统的改进。最后对光学系统的成像质量与杂散光进行了评估,结果表明系统可满足设计要求。     

某型激光引信发射光束整形仿真设计

某型激光引信发射光束的空间能量覆盖区域小、目标探测遗漏概率大,很大程度上影响对目标的命中打击效果。本文利用脉冲激光周视探测系统的特点,对引信发射光束进行整形设计。通过对半导体激光器的出射光斑进行分析,结合柱面透镜的光学特性,将多辐射方式改为分区辐射方式。设计在一个透镜前后表面集成两个聚焦方向正交的柱面结构,等效于两片柱透镜系统,实现了一个透镜对慢轴发散角准直（≤1°）和快轴发散角扩束（40°、83°）的仿真。     

闭路电视教学

闭路电视和录象教学已在相当部分的学校中开展起来。由于电视录象设备具有声、象记录、重放的功能,不受时间和地点、微观和宏观的限制,因此,这些设备的使用,显示了可以弥补师资和实验器材的不足,扩大教学范围,提高教学质量的优越性。采用电视摄象和录象教学,在形象化教学,直观教育方面,将越来越显示其强大的生命力。 采用闭路电视和录象教材,就是用电视摄象机将教师上课或演示实验等的光学景象转换为便于传输的视频信号,通过视频分配放大器,传输到各教室(也称直播),或者将视频信号,通过录象机记录在磁带上并保存下来,然后根据教学进度进行重播。     

形成大半径圆弧轨迹的机构

在生产过程中,经常遇到半径较大的弧形面零件(例如光学透镜的研具样板等),加工这种较大半径形面的方法,一般采用一种与零件等半径的摆动机构的机床或夹具来完成当半径值很大时(例如 R800毫米、几米、十几米),用上述等半径的摆动机构就不容易实现。即使制造了庞大的机器,往往受到其刚度的限制,使零件精度难于达到要求.并且操作十分困难。以至无法达到加工标准。长期以来,我们对于大半径圆弧面的加工,也只能用长尺放大样画线,然后由铣工、钳工修锉而成,其精度和工效很低,达不到预期的效果。     

一个新的实时光学图像识别系统

本文描述了一个新的实时光学图像识别系统。该系统主要是激光二极管、多换能器声光器件、电荷耦合器件以及光学透镜组成的。这个系统既不需要相干光输入图像,也不需要基准图像的付氏变换金息图。不同波段成像系统输出的实时视频图像信号和事先记录的或实时截获的基准图像均可施加给本系统。文中给出了理论分析以说明工作原理。实验结果证实这种非相干光相关器具有完成实时图像识别的能力。事实上,某些图像识别任务碰到的图像位移、尺寸、旋转不变性问题,本系统可容易地予以解决。     

中央开槽箱梁颤振非线性特性和振动分叉现象及其机理

为探究超大跨度缆索承重桥梁在大攻角范围内的颤振稳定性，通过节段模型风洞试验对中央开槽箱梁在风攻角±10°范围内的颤振非线性特性和振动分叉现象及其机理进行了研究。结果显示：当风攻角为-2°～10°时，节段模型系统未发生颤振；当风攻角为-3°和-4°时，观察到了含振动分叉的非线性颤振现象，且起振幅值随风速的增加而减小；当风攻角为-5°～-10°时，颤振无需人工激励就会自动发生。两种非线性颤振均为弯扭耦合颤振，并最终做极限环振动。非线性颤振的起振风速随着负攻角的增大而减小，耦合程度随着折减风速的增加而增加。系统等效阻尼比-振幅曲线可以很好地解释非线性颤振机理，曲线的零点为系统平衡点，其中斜率为正的零点为稳定平衡点，对应稳态振幅；斜率为负的零点为不稳定平衡点，对应起振振幅。对于含振动分叉的非线性颤振，系统存在一个稳定平衡点和一个不稳定平衡点；而对于无需人工初始激励的非线性颤振，系统只有一个稳定平衡点。     

高倍连续变倍体视显微镜的设计

本文叙述了当前国内外体视显微镜的发展情况,指出国内外同类仪器性能上的差距。为迅速提高我国体视显微镜产品水平,作者对高倍连续变倍体视显微镜进行了研制。文中阐述了设计中的主要问题,如大连续变倍光学系统、变焦距凸轮曲线机构和附加大物镜及倾斜观察与同轴照明器系统等问题。试制及试验表明,设计是成功的,并独具一格。它使我国高倍体视显微镜的研制水平达到国际80年代中期水平.大大缩短了我国和国际先进水平的差距。     

地球敏感器探头失效的日月干扰保护方法研究

由于GEO卫星空间轨道的特点,红外地球敏感器一定时期会受到来自太阳和月亮的红外干扰辐射。一般情况下,星上可以自主保护受干扰的探头;但当某地敏探头失效时,星上将无法自动进行保护。针对该问题,提出地敏探头失效下的星上自主姿态控制和地面姿态控制2种地敏管理方法,着重研充了地面姿态控制的2种日月干扰保护方法。目前,地面姿态控制方法已应用于在轨运行的GEO三轴卫星,并取得了良好的控制效果。     

BTT导弹机动飞行非线性解耦控制

使用微分几何控制理论研究了 BTT导弹在倾斜转弯时的非线性解耦控制问题。首先给出了非线性系统实现解耦的充要条件 ,然后推导了 BTT导弹在倾斜转弯时的非线性解耦控制律 ,最后利用所推导的控制律对某型 BTT导弹进行了仿真研究。仿真结果表明 :所设计的非线性解耦控制律能很好地抑制导弹在倾斜转弯时的纵侧耦合 ,同时导弹的纵向过载及滚转角能很好地跟踪参考输入指令。     

风洞模型位移光学测量技术应用综述

风洞试验中,模型姿态的测量是影响数据精准度的一个重要因素,而测量上的一个微小变化,常常对实际应用价值造成巨大影响。当代测量技术发展的一个新领域是应用光学技术。概述了国外主要的风洞模型位移光学测量系统,包括测量依据、应用风洞、模型要求、数据后处理以及精度情况。这些测量系统应用于静态试验和动态试验中,用于模型位移、姿态角和弯曲变形的测量。从应用现状、应用环节、操作步骤、发展趋势等方面进行了描述,并给出了结论。比较这些模型位移光学测量技术可知它们各有优缺点,应用条件不一样。     

应用双镜头三维LDV／PDPA系统诊断液流模型流动特性方法

在双透镜模式三维激光测速系统的基础上，提出了在测量液体模型时修正入射光聚焦变形的光程角－位移补偿法，此方法使两个人射镜的入射光学在具有多层不同性质介质的模型中保持相变，交通过位移补偿移入射光相交在同一测量平面上，得到了与入射角，介质折射率及坐标架位移有关的补偿公式，利用实时三维ＰＤＰＡ系统对旋转水平水流模型进行了调整和测量，实验结果证明了该方法的原理理正确的，对解决不同折射率介质的液体流场及液固－     

襟翼不对称运动和襟翼倾斜的保护逻辑研究

实现高升力系统的故障保护对提高电传飞机安全性具有重要的意义.本文描述了高升力系统后缘襟翼的架构;针对不对称故障和倾斜故障的监控和和保护方式问题,分析了上述两类故障的监控和保护措施及其工作逻辑,在确定工作逻辑的阈值参数时综合考虑了检测和确认故障、襟翼动力驱动装置的制动过程以及系统机械误等因素;建立了故障保护逻辑的Simulink模型,并对不同的失效情况进行了仿真分析,仿真结果表明本文设计的故障保护措施能够很好地监控系统并防止故障蔓延,研究结果对民机高升力系统设计具有一定的借鉴意义.