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  • 简介:为了消除经典滑模变结构控制在导弹控制系统中产生的抖振现象,提出了一种新型的基于滑模变结构控制的导弹姿态控制系统设计方法。为便于导弹姿态控制系统的设计,将复杂导弹姿态运动方程分解成三个简单的子系统,即俯仰通道子系统、偏航通道子系统和滚转通道子系统,同时将三个通道间的耦合项等效为外界干扰。当三通道间的耦合项有界时,分别给出了三个子系统的控制器。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性,并且有效消除了系统抖振现象。

  • 标签: 导弹姿态控制 二阶滑模控制 抖振 李雅普诺夫函数
  • 简介:针对频域同态滤波中运算量大、运算时间长、不能满足实时性要求的缺点,提出了一种基于Laplacian增强算子的空域同态滤波算法。首先对原有的Laplacian增强算子做改进,使其在增强图像高频成分的同时能够适当地抑制其低频成分,再将改进后的Laplacian增强算子同图像函数作卷积,快速实现空域内的滤波增强。实验表明,该方法不仅有效地压缩了图像的亮度范围,增强了图像的对比度,还大大提高了运算速度,节省了运算时间,适用于对快速性要求较高的实时性场合。

  • 标签: 同态滤波 Laplacian增强算子 空域卷积 运算建度
  • 简介:为了定量研究光线光路中辐射能量的传输变化数理表达形式,实现用相对简单有效的光学内辐射传输替代复杂困难的系统全光路外辐射传输的技术过程,建立了光学系统内外辐射传递关系模型。模型结合辐射源的辐射模型和辐射能量在系统内部传输模型,利用微分光线追迹计算的方法,对携带辐射能量的光线传播路径进行分析研究。微分光线光学计算的方法对每一光学元件发射的辐射通量传输过程进行定量分析研究。光学系统的每个被分析的光学元件都被看作朗伯辐射源。而位于它后面的所有光学元件组成新的光学系统。待分析的光学元件发射的辐射通量经过后面的光学系统最终到达探测器面。据此理论分析,设计了光学系统内外辐射传输的理论模型和模型实现的算法程序。根据实验测量数据,应用于构建的模型,计算的最大相对误差为8.2%,平均相对误差为5.1%,对于红外光学系统的实际测量实验,可以满足测量的要求。

  • 标签: 微分光线追迹 内外辐射传递 光谱切换 程序设计
  • 简介:分析了全光纤电流互感器(AFOCT)光纤元件的双折射来源和影响,针对其应力加载特征,提出一种适用于系统的光纤双折射参数测量方法。测量基于研究双折射对偏振态的调制情况,在邦加球上分析传输光偏振态随不同光程的演化轨迹,可获得待测光纤椭圆双折射参数,相对误差在2.85%以内。验证实验说明基于测量结果的变比估计相对偏差1.08%。该方法准确度优于传统方法,装置结构简单易于实现。由传感光纤双折射测量结果可推导AFOCT系统的变比,也可作为温度、振动补偿实验的依据。本方法可作为设计制作AFOCT系统过程中的一个有力的参考。

  • 标签: 全光纤电流互感器 光纤双折射 密勒矩阵 邦加球 正弦响应测试
  • 简介:采用琼斯算法并结合Poincare球的图示研究了单色椭圆偏振光经理想平面镜正反射的特性,然后将获得的结论推广到圆偏振光及线偏振光经平面镜正反射的情形,再用偏振态几何参量表示法对结论加以验证,并提出便于记住结论的镜像法,以期对椭圆偏振光正反射问题的琼斯算法及获得结果的物理含义给出比较直观的诠释。同时指出采用琼斯算法求解偏振光学问题时需采用的特殊数学处理方法及产生这一现象的原因。

  • 标签: 光学工程 偏振 琼斯算法 反射
  • 简介:光纤传感器以光波为载体、光纤为媒介实现对被测信息的感知和传输,具有抗电磁干扰、信号传输距离远、现场无需供电等优点,在国防和民用诸多领域得到了广泛应用。提出了一种新型光纤传感技术——双频干涉光纤传感技术,该技术结合了干涉光纤传感器与波长调制光纤传感器的优点,不仅分辨率高,而且易于解调和复用。围绕超短腔双频光纤激光器制作、对外界敏感特性、换能机制、传感器复用技术等方面展开研究,并特别介绍了双频干涉光纤声波/超声波传感器及其在生物光声成像等方面的应用。

  • 标签: 光纤传感 双频干涉技术 光纤光栅 生物光声成像
  • 简介:扫描拼接技术由于原理简单、易于实现而被广泛应用于全景成像系统中,然而该系统中使用的维扫描镜在工作过程中会引起图像旋转。对维扫描镜引起的像旋进行特性分析能够指导全景成像系统中像旋校正。假设物理为球面,基于光学反射矢量理论基础对水平扫描和俯仰扫描进行像旋特性分析比较。仿真结果表明维扫描镜在水平扫描时像旋角与旋转角比例为1∶1,而俯仰扫描不存在比例关系,可以对精确实现光机消像旋提供指导作用。

  • 标签: 二维扫描镜 像旋角 水平扫描 俯仰扫描
  • 简介:4UPS-1U并联光电设备稳定平台是针对光电跟踪系统需要而设计的一种新型并联机构,具有两个独立的转动自由度。以平台的任意UPS驱动分支为研究对象,分析了并联稳定平台的UPS驱动分支的运动情况,推导了UPS驱动分支各构件速度与动平台速度之间的关系。采用牛顿-欧拉法建立了并联稳定平台的动力学模型,进行了其运动控制仿真研究。仿真结果表明:该并联稳定平台能够补偿运动载体带来的纵横摇偏差,可以提供给光电设备工作时需要的绝对水平环境。

  • 标签: 并联稳定平台 运动控制 动力学模型 仿真
  • 简介:并联光电设备稳定平台是针对光电跟踪系统需要而设计的一种新型并联机构,具有两个相互独立的转动自由度。以并联稳定平台为研究对象,介绍了动载体下并联稳定平台的工作原理,进行了并联稳定平台的运动学分析。采用齐次坐标变换方法,推导了从大地坐标系到平台定坐标系的转移矩阵,建立了并联稳定平台的稳定解算模型,进行了并联稳定平台的数值仿真研究。结果表明:随着旋转角增大,并联稳定平台的姿态角偏差和方位角偏差越来越大;在实际控制系统中若不考虑旋转角作用,这将严重影响并联光电设备稳定平台的稳定精度。该研究为并联稳定平台控制系统设计提供了一定的理论依据。

  • 标签: 并联平台 稳定解算 转移矩阵 运动学分析
  • 简介:论述了一种典型隐形防伪维码识读系统的光学设计方法。设计合理利用反光镜折断光路减小检测面法线方向光学长度,使得系统总体紧凑协调,同时保证了图像处理所要求的高质量成像要求,这种设计的优点对大检测面场合尤其显著。最后通过实例分析给出了清晰的设计计算过程,计算结果满足初始的设计需求。该设计方法已应用到防伪维码识别产品中,对其他类似的证件专用识读系统(OCR阅读系统)有参考价值。

  • 标签: 隐形防伪 二维码识读系统 大检测面成像检测 反射式光路设计
  • 简介:温度漂移对水听器系统输出的影响是其实用化进程中的关键技术障碍。这主要表现在温度变化引起水听器探头背衬材料的胀缩和光纤折射率的变化。首先从弹性力学轴对称问题的准静态理论出发分析了背衬材料的应力特性,并用光弹理论及热应力理论分析了温度改变对光纤相位常数的影响,得出了温度影响干涉式光纤水听器光学相位输出的数学表达式。给出了温度变化对水听器光学相位输出影响的实验测量结果,得出了光学相位随温度变化的线性关系图,与理论计算结果吻合。

  • 标签: 光纤传感器 水听器 光弹效应 热应力 温度漂移
  • 简介:应用维高斯窗口傅里叶变换对全息图进行局部分析。首先定义维窗口傅里叶变换,并从理论上证明通过维高斯窗口傅里叶变换所获得的叠加频谱与傅里叶变换所获得的频谱是一致的。对菲涅尔全息图进行数值再现时,通过提取窗口区域内局部全息图的+1级频谱信息,并随着窗口中心在整幅全息图上逐点移动,将窗口傅里叶变换局部分析所获得的+1级频谱叠加求和,可有效地重构出与+1级衍射像相对应的完整频谱信息,在一定程度上改善了0级以及±1级衍射像所对应的不同频谱之间的串扰,提高了再现像的质量。

  • 标签: 全息 数值再现 空间滤波 二维窗口傅里叶变换
  • 简介:介绍了实现出射白光发光极管的几种方法,包括波长转化产生白光,多有源区级联合成白光以及单个有源区直接出射白光.并从芯片结构、材料选取、白光形成机理以及器件性能等四个方面对这几种方法进行了分析比较.最后指出了实现直接出射白光的发光极管存在的问题及今后的研究重点.

  • 标签: 白光发光二极管 波长转换 有源区级联 单有源区
  • 简介:对激光辐照PV的Hg1-xCdxTe单元探测器的响应特性进行了研究,建立了材料内部光生电动势变化的数学分析模型。计算了不同光源辐照3类组分不同的Hg1-xCdxTe探测单元的输出特性,并对温度波动影响进行了分析。结果表明:在光敏面积恒定时,x值越大探测器的完全饱和电压越大,即探测器的响应度Hg0.627Cd0.373Te〉Hg0.698Cd0.302Te〉Hg0.819Cd0.181Te;x值越小,探测器受温度波动的影响越小。

  • 标签: PV型Hg1-xCdxTe探测器 响应度 温度波动
  • 简介:研究了基于自散焦克尔非线性的PT对称三角格子中双峰光孤子的存在性及稳定性。采用改进的平方算子法(MSOM)迭代计算出孤子的数值解,发现双峰之间具有相同相位的双峰光孤子存在于第一带隙,并且可以在某个范围内稳定传输。由傅里叶配点法得到的线性稳定性与非线性模拟传输的结果是一致的。此外,这种PT对称的双峰光孤子对入射角度非常敏感,从不同角度入射的光孤子具有不同的传输特性。

  • 标签: 双峰光孤子 克尔非线性 PT对称 三角格子 傅里叶配点法
  • 简介:介绍了PIN光电极管探测器的工作原理及基本结构,设计了探测器的测试系统,说明了测试系统中各个组成部分的结构和功能。利用该系统对PIN管光探测器电路的电特性进行了测试,测试结果表明PIN光电极管探测器的响应特性符合技术要求。

  • 标签: 光电二极管光探测器 光电测试 激光
  • 简介:应用傅里叶变换轮廓术测量物体三维面形时,当被测物体形状复杂或是被噪声严重污染时,导致频谱分布展宽,发生频谱混叠现象,基频提取困难,无法准确恢复物体的三维面型。提出了基于小波分解的傅里叶变换轮廓术,采用小波变换的方法对变形条纹图进行维多尺度分解,重构被测物的背景图像,滤出图像的零频成分,得到相对变形条纹。运用小波变换与傅里叶变换轮廓术相结合的方法,只需拍摄一幅变形条纹图,将被测物体与背景分离,不受背景成分的影响,且易于基频信息的提取,降低了对滤波器的要求。实验证明该方法较好地防止了频谱的混叠问题,提高了测量范围与解相精度。

  • 标签: 傅里叶变换轮廓术 相对变形条纹 小波变换 多尺度分解
  • 简介:辐射度定标是时间调制FTIR数据处理中非常关键的一个环节,定标的好坏直接影响着其在应用中性能的优劣。根据光谱仪响应函数(线性或非线性)的不同,辐射度定标方法可分为线性定标和非线性定标;根据定标中采用的点数的不同可分为两点定标和多点定标。首先用MATLAB对光谱仪采集的数据进行线性度分析与仿真,然后用C++编程分别实现线性定标和非线性定标。实验结果为两点法的误差为0.1118,抛物线法的误差为0.1684,四点线性的误差为0.0599。结果表明多点线性的定标方法效果最好。采用四点线性的方法进行定标将大大提升光谱的准确度,为后面的光谱识别工作打好基础。

  • 标签: 时间调制 辐射度定标 多点非线性定标 普朗克曲线
  • 简介:针对长周期维光子晶体带隙特性分析时,由于时间微分离散数较低,传统时域多分辨率算法容易出现误差积累而导致入射波发生形变,最后影响带隙特性分析的现象,提出了具有强稳定特性的高阶龙格库塔多分辨率算法,通过高阶的时间迭代来减少晶体结构中数值波的时域形变,得到稳定而准确的带隙特性。结果表明了改进算法在分析长周期光子晶体传输特性时的有效性和可靠性。

  • 标签: 长周期二维光子晶体 龙格库塔方法 时域多分辨率算法