1 北京化工大学 信息科学与技术学院,北京 100029
2 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100083
3 上海海事大学 物流工程学院,上海 200135
本文提出了用于测量自由飞行昆虫运动参数的立体视觉测量系统,实现了高扇翅频昆虫双侧翅膀运动参数的测量。文章在分析虚拟四目立体视觉测量原理的基础上搭建了虚拟四目立体视觉测量系统,并设计了自由飞行昆虫的引导装置,最后利用该测量系统和引导装置实现了自由飞行昆虫双侧翅膀运动参数的测量。实验结果表明该系统不仅降低了系统成本而且减少了多摄像机同步驱动的复杂性,对研究自由飞行状态昆虫运动机理具有重要意义。
立体视觉 虚拟传感器 自由飞行引导 运动参数 stereo vision virtual sensors flying inducement motion parameter
北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100083
提出一种基于二维PSD和激光自准直测量原理的三自由度动态角度实时测量系统.介绍激光自准直测量的工作原理,采用一种新颖的标定方法建立测量模型,并进行系统动态和静态测试.结果表明,测量范围为±1°,响应频率为4kHz,静态测试RMS误差为0.35',动态测试RMS误差为0.36'.系统已成功应用于某型号仪器半实物仿真实验中,并取得了满意的结果.
激光自准直 位敏探测器 角度测量 动态测量
北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100083
不同光源模式下PSD探测到的位置信息不同.从Lucovsky方程入手,提出四种光源模式下一维PSD的解析解,并分析PSD的输出响应特性.结果表明,稳态光生电势在光照射范围外呈直线分布,PSD探测到的是光斑的能量重心位置,与光斑面积大小和能量分布无关.在脉冲光照射下,脉冲光生电流与光脉冲周期相等,若获取时间延迟4.2倍的时间响应常数,可以得到稳态输出值.
位置敏感探测器 响应特性 光源
北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100083
基于统一的二阶RC传输线模型结构,推导出一维和二维PSD光生电势的解析解,并进行了仿真分析.仿真结果表明,一维PSD的光生等势线在没有电极的两边界垂直分布,并能够真实探测到光入射位置;而二维PSD的光生电势分布以光源照射位置为中心向四个电极递减,垂直方向互相影响,在给定参数下光的入射位置与真实值相比有60% 的误差.PSD统一结构模型的分析方法和仿真结果对计算激励脉冲响应、短脉冲激励的位置精度分析、光生电势分析提供了一个理论指导.
位置敏感探测器 RC传输线模型 光生电势 有限元分析 解析解
北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100083
研究一维位置敏感探测器(PSD)的脉冲响应特性及脉冲光照射下光生电流输出的规律,对准确计算光的入射位置有着十分重要的意义.给出脉冲光函数的表达式,讨论了4种脉冲光模式照射下的PSD脉冲响应特性,并详细研究了"脉冲堆积"现象.结果表明,如果脉冲光照射时间远远大于PSD的响应时间时,光的入射位置满足一维PSD的转化公式;如果光照射时间小于PSD的响应时间时,只要满足照射时间大于2.5倍的时间响应常数,则停止照射的时间越短,光入射位置与PSD输出电流之间越接近线性关系.
脉冲光 模式 一维位置敏感探测器 响应特性 脉冲堆积
