中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所, 四川 绵阳 621000
针对高超声速风洞试验段内来流过强、总压总温过高导致的光学测量设备不易布局的问题, 设计了一种适用于高超声速风洞的双目视觉测量系统布局方案及姿态测量方法。通过试验段内外布置的高速相机及LED光源, 实现对测试模型六自由度数据的采集; 为了验证布局合理性, 利用静态试验加以验证, 采用双目视觉系统中模型标志点技术解算模型位移和姿态信息。通过在试验中与实际送进机构对模型姿态的改变量进行对比, 证明了双目视觉系统布置方案的可行性, 同时验证了此系统在测量距离1.2 m、测量空间范围0.5 m3内, 对模型转动姿态测试误差低于0.08°, 位移测试误差低于0.05 mm。
高超声速风洞 双目视觉 标志点 姿态测量 hypersonic wind tunnel binocular vision landmark attitude measurement
提出了一种基于气体吸收光谱的新型激光测距技术，将携带气体吸收光谱信息的参考光信号和测量光信号混频，利用傅里叶变换提取光程差，从而得出距离信息。根据推导的测距原理设计了基于激光甲烷遥测仪的测距系统，通过Matlab软件对测距过程进行了仿真分析。仿真结果验证了新型气体激光测距技术的可行性，为开发激光气体雷达指出了有意义的探索方向。
气体吸收光谱 激光测距 拍频 系统仿真 gas absorption spectroscopy laser ranging beat frequency system simulation
吉林大学仪器科学与电气工程学院, 地球信息探测仪器教育部重点实验室, 国家地球物理探测仪器工程技术研究中心, 吉林 长春 130012
石油作为重要战略资源, 对其组分进行实时分析检测在石油化工领域有着重要意义。 随着石油资源的不断开发, 在已长时间开采油井的生产过程中以及新油井开采前, 需要对井下原油组分进行分析检测, 以判定开采的必要性。 原油组分实时检测, 在原油开采、 生产、 储运以及销售过程中都起着关键的作用, 针对传统检测方法存在精度低、 效率低等问题, 近年来在原油组分检测技术的研究方法上引入了在测量领域得到广泛、 有效应用的近红外光谱测量技术。 以井下原油作为研究对象, 利用从大庆油田获得的提纯原油与水按体积比配制了原油占比分别为1%~20%共39个组分的实验样品来模拟井下原油。 研究了近红外光谱透射法测量原油组分的基本原理, 并利用SW2520型近红外光谱仪与卤素光源以及配套组件集成了原油样品近红外光谱数据测量系统, 完成了系统的标准化实验并利用此标准化后的系统采集了39个组分原油样品的近红外吸收光谱数据。 利用移动窗口平滑法、 Savitzky-Golay卷积平滑法以及Savitzky-Golay卷积求导法对原油近红外光谱数据进行预处理以消除噪声, 利用偏最小二乘法和支持向量机回归方法SVR两种分析方法对预处理后的原油样品近红外光谱进行建模, 分别建立了原油组分分析预测模型。 研究结果表明, 利用偏最小二乘法模型预测均方根误差为0.003 755 14, 决定系数R2为0.999 999, 预测精度优于0.1%, 预测效果十分理想。 利用近红外光谱技术对配制的不同比例的井下原油模拟测试样品进行测试建模和分析, 为井下原油组份检测提供了一种新的思路, 该方法可以有效的解决原油含水率的检测问题, 为开发油田现场实时原油检测分析装备提供技术支撑。
原油 近红外光谱 预处理 偏最小二乘法 Crude oil Near infrared spectrum Pretreatment Partial least squares
1 中国民用航空飞行学院, 四川 广汉 618307
2 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所, 四川 绵阳 621000
针对无人机群自主编队飞行中存在的执行任务单一、链数据交互量大的问题, 提出了一种以分布式通信为基础的多Swarm中心的无人机群编队模型。首先, 根据涌现计算思想构建四项飞行规则以建立无人机群编队模型, 将Lyapunov稳定性理论和单架无人机运动模型相结合, 为每一架无人机独立设计速度控制器, 并证明控制器的稳定性。仿真结果表明, 不同属性的无人机在混乱的初始条件下能够自动分类、聚集并形成不同形状的稳定队形飞向各自目标执行任务, 从而提高了无人机群的飞行效率。
旋翼无人机 编队飞行 涌现计算 分布式通信 群体智能 rotor UAV formation flight emerging calculation distributed communication swarm intelligence
空军工程大学 航空工程学院, 陕西 西安 710038
为了测定红外空空导弹自身抗干扰性能, 需要对红外对抗环境进行定量评估。但是目前多数模型都是从终端脱靶量分析导弹抗干扰性能, 无法反映导弹在被干扰过程中各模块的响应情况。为此, 基于干扰过程中导弹导引头系统和制导控制系统角度提出了红外对抗环境量化建模方法。首先从场景构成和物理特性方面构建了红外对抗要素模型; 其次, 分析了对抗要素对导引头图像识别及制导控制系统的干扰影响, 抽象出相似度、遮蔽度、干扰时机、目标机动以及进入角影响度指标; 最后, 运用并联关系模型、几何均值合成模型及加权求和模型综合上述指标, 建立了总体环境复杂度量化模型。仿真结果表明: 典型对抗场景下, 该模型预测导弹命中率的误差在±6%区间的概率为95%。
红外对抗 对抗要素 图像识别 复杂度量化 infrared countermeasure confrontation elements image recognition complexity quantization 红外与激光工程
2020, 49(2): 0204003
光学显微成像技术可以用来观察微小物体的结构细节, 但在生物样品的显微成像领域中, 像差的存在使得任何显微成像技术的成像质量都无法达到理论预期。为了解决这一问题, 自适应光学技术被应用于不同类型的显微成像系统中进行像差的探测和校正。着重总结了自适应宽场高分辨率显微成像技术的研究动态, 阐明了数字全息自适应光学技术和非相干数字全息自适应光学技术的特点、优势以及存在的问题。
自适应光学 宽场显微成像 数字全息 非相干数字全息 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 090003
提出了一种基于马尔可夫切换系统的固定时滞平滑算法，在交互式多模型结构框架内引入状态增广矩阵，将目标状态的当前值和过去值相结合，使状态预测与平滑算法同步进行，算法还应用当前观测数据估算时滞模型概率，方法简便易行。通过仿真对比跟踪性能可以得出：固定时滞平滑算法的性能要优于标准IMMEKF滤波算法，并随着时滞长度的增加，性能趋向更优。
固定时滞 交互多模型 平滑算法 状态增广矩阵 fixed lag interacting multiple model smoothing algorithm state augmented matrix
报道了钒酸钇晶体(YVO4)作为拉曼放大器时的性能。观察到拉曼放大器中的自净化作用对拉曼光光束质量的改善。通过改变抽运脉宽，在3组不同脉宽的抽运条件下，分别进行了拉曼放大实验。实验结果表明抽运脉宽越宽，越有利于拉曼种子光与抽运光之间的延时调节。通过改变拉曼种子光与拉曼抽运光两者的夹角，研究了其对拉曼放大器的影响。结果表明利用四波混频实现的拉曼放大对于角度的变化很敏感。最终分别在不同的入射光夹角情况下获得了正三阶和反三阶拉曼斯托克斯光，并与计算所得的谱线进行了对比。
非线性光学 拉曼放大器 皮秒受激拉曼散射 四波混频 中国激光
2013, 40(10): 1002005
国防科学技术大学电子科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
基于概率假设密度滤波（PHD）的检测前跟踪（TBD）技术可以有效解决未知弱小多目标检测问题。PHD-TBD算法粒子权重计算受量测噪声影响明显，导致目标数估计存在起伏现象，制约了PHD-TBD算法性能。对PHD-TBD技术进行研究，引进概率假设密度滤波平滑器，提出基于平滑的PHD-TBD算法。该算法对当前帧目标数估计时，综合利用前向递推和后向平滑结果对粒子权重进行更新，在一定程度上克服了随机量测噪声的影响。通过仿真验证，该算法能够有效发现目标，准确估计目标数目和位置，性能有较大提高。
传感器 检测前跟踪 概率假设密度滤波 序列蒙特卡罗方法 粒子平滑 光学学报
2012, 32(10): 1012003
