中国激光, 2018, 45 (4): 0404003, 网络出版: 2018-04-13   

基于无线光通信的舰船三维变形测量方法 下载: 863次

3D Ship Deformations Measurement Method Based on Free-Space Optical Communication
作者单位
1 海军航空工程学院兵器科学与技术系, 山东 烟台 264001
2 海军航空工程学院电子信息工程系, 山东 烟台 264001
图 & 表

图 1. 基于FSO的舰船三维变形测量系统的组成

Fig. 1. Composition of 3D ship deformation measurement system based on FSO

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图 2. 十字线创建过程仿真。(a)原始十字线图像;(b)高斯滤波;(c)探测器上十字线图像;(d)加入三维变形角后的十字线图像

Fig. 2. Simulation of cross creation process. (a) Original cross image; (b) Gaussian filter; (c) cross image on the detector; (d) cross image after adding 3D deformation angles

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图 3. 舰船横扭角对图像坐标系的影响示意图

Fig. 3. Schematic of influence of the roll angle of ship on the image coordinate system

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图 4. 驱动电路原理图

Fig. 4. Schematic of driving circuit

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图 5. 不同大气湍流强度下三维变形角的误差标准差

Fig. 5. Error standard deviation of 3D deformation angles under different atmospheric turbulence intensities

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图 6. 基于Cn2月平均值的Rytov方差计算结果。(a) 1~12月份的Cn2统计结果;(b) Rytov方差

Fig. 6. Calculation result of Rytov variance based on Cn2 monthly average value. (a) Statistical results of Cn2 from January to December; (b) Rytov variance

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图 7. 中纬度(a)夏季和(b)冬季红外波段的大气吸收情况

Fig. 7. Atmospheric absorption of infrared wave band in mid-latitude (a) summer and (b) winter

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表 1不同季节近海地区Cn2统计情况

Table1. Statistics of Cn2 in different seasons in the coastal area

SeasonMinimum /(10-15 m-2/3)Mean /(10-15 m-2/3)Maximum /(10-15 m-2/3)
Spring3.096.8110.4
Summer0.9231.933.26
Autumn0.5161.532.82
Winter1.042.253.77

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表 2不同天气状况下的大气能见度和透过率

Table2. Atmospheric visibility and transmittance under different weather conditions

VisibilityratingWeatherconditionAtmosphericvisibility /kmTransmittance
0Dense fog<0.05<0.311
1Thick fog0.05-0.20.311-0.757
2Moderate fog0.2-0.50.757-0.9
3Light fog0.5-10.9-0.951
4Mist1-20.951-0.977
5Haze2-40.977-0.989
6Light haze4-100.989-0.996
7Clear10-200.996-0.998
8Sunny20-500.998-0.999
9Very sunny>50>0.999

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赵芳, 张骁, 赵建军, 杨利斌. 基于无线光通信的舰船三维变形测量方法[J]. 中国激光, 2018, 45(4): 0404003. Zhao Fang, Zhang Xiao, Zhao Jianjun, Yang Libin. 3D Ship Deformations Measurement Method Based on Free-Space Optical Communication[J]. Chinese Journal of Lasers, 2018, 45(4): 0404003.

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