华中光电技术研究所— 武汉光电国家研究中心， 湖北 武汉 430223
为了预测进而抑制光电系统伺服驱动器运行过程中产生的电磁干扰，需要研究其高频等效模型的建立及干扰特性分析方法。基于电子线路器件的非理想特性和耦合路径寄生特性，建立了伺服驱动电路行为级仿真模型，结合ANSYS软件平台进行多域协同仿真预测传导干扰发射，通过该模型量化论证高频驱动及RC吸收回路对干扰特性的影响。在测试平台下验证150 kHz~10 MHz频段范围内仿真与实测频谱曲线趋势基本吻合，说明该模型可作为预测评估伺服驱动器电磁兼容性的一种可行方案。
光电系统 伺服驱动器 传导干扰 行为级模型 预测 electro-optical system servo driver conducted interference behavior level model prediction
1 光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
2 中国电子科技集团公司光电研究院, 天津 300308
采用将光电干扰设备和成像制导**实物接入回路的方法, 建立一个对于成像制导**作战过程进行激光干扰的半实物仿真系统。详细介绍了激光作用成像制导**的半实物仿真系统的组成、功能及原理, 通过匹配脱靶信息确定回补时间, 并进行延时回补, 解决了时序不一致和实物延时的难点, 总结了半实物仿真系统设计的关键技术。本系统可对激光作用成像系统进行半实物仿真研究, 检测激光信号对成像**系统干扰效能等, 最后指出该半实物仿真系统设计的优点及发展趋势。
光电系统 半实物仿真 实时网络 electro-optical system hardware-in-the-loop simulation real-time network
1 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471000
2 空军装备部, 北京 100843
3 北京理工大学, 北京 100081
4 光电控制技术重点实验室, 河南 洛阳 471000
针对非线性动态系统的扩张状态观测器(ESO)参数整定问题, 建立了基于BP神经网络的参数整定模型。采用在线梯度下降法进行网络训练以保证对动态系统的学习能力,并引入了IDBD算法,利用输入数据的信息和学习过程中的经验实现学习速率的自适应调整, 以改进在线梯度下降法的适应性。数字仿真表明, 该参数整定模型较传统的参数整定模型具有动态性能好、精度高等优点, 能够提高非线性系统扩张状态观测器参数的动态整定精度, 进而在一定程度上改善自抗扰控制器的系统控制性能。
机载光电系统 前向神经网络 在线学习 自抗扰控制 扩张状态观测器 airborne electro-optical system forward neural network online learning active disturbance rejection controller extended state observer
光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308
利用平面几何与立体几何基础理论和光的折射基本定律, 理论计算了光学球罩内任意点光源以任意方向经过球罩后输出激光轴向偏差角度。结合光学球罩内光电探测接收系统与激光发射系统的波段不同, 分析了激光发射与目标探测之间的误差, 模拟计算了发射激光与目标探测误差的变化规律。计算结果表明, 当发射激光波段与探测目标辐射波段不一致时, 需要考虑两者之间经过球罩的视轴误差, 在光电系统中进行必要的误差补偿, 实现精准探测与目标跟踪。
光电平台 光学球罩 视轴误差 electro-optical system spherical shell optical axis error
1 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
2 清华大学 机械工程系, 北京 100084
传统齿轮传动存在空回和间隙等问题, 难以满足光电系统高精密传动的需求。在分析了钢丝绳和钢带传动技术特点的基础上, 设计了一种基于钢丝绳传动的潜望镜用11测角机构, 以及一种基于钢带传动的光电系统用21传动机构。基于光学测量的方法, 采用旋变测量了钢丝绳传动机构的传动误差, 采用经纬仪测量了钢带传动机构的传动误差。结果显示钢丝绳传动精度可达到分级, 在-110°+135°的范围内转角误差小于3.5′; 钢带传动精度可达到秒级, 在-3°~+3°的范围内转角误差小于11.9″, 满足了潜望镜和某光电系统性能指标要求。
柔性传动 钢丝绳 钢带 传动精度 光电系统 flexible drive cable steel belt transmission accuracy electro-optical system
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
在光电系统中,为了获得更高质量的光电图像,需增加传感器数量、提高传感器分辨率等,这使得光电图像采集系统采集的数据量剧增。为满足对大量光电图像数据的高速采集及实时显示,提出一种基于PCIE接口的光电图像采集系统,该系统以FPGA作为控制核心,利用专用桥接芯片PEX8311实现PCIE协议,采用模块化设计思想,并预留丰富拓展接口。测试结果表明,单通道采集实时光电图像数据与主机通讯实际速率达到170 MB/s,超出PCI理论带宽132 MB/s约30%,能解决传统基于PCI接口的系统数据传输带宽不足等问题。
光电系统 光电图像采集 PCIE接口 实时性 通讯带宽 electro-optical system photoelectric image acquisition PCIE interface real-time communication bandwidth
为了提高舰载光电系统的环境适应性，在分析舰船环境对光电系统影响和危害的基础上，开展环境适应性设计的研究，提出对各组成设备进行加固优化与隔离防护，从材料选用、光学系统设计、结构设计和三防工艺技术等方面，给出了提高抗腐蚀性能、耐温度变化、抗冲振能力具体的设计方法和解决措施。产品试验和使用效果表明：采用耐蚀材料、结构优化和三防措施改善了设备的防护能力；采用复合材料隔热罩最大降低了太阳辐射附加温升8.1 ℃，改善了光电传感器的工作环境；采用机械被动补偿措施使在-40 ℃～+60 ℃温度范围内最大弥散斑均方差半径小于探测器像元间距，保证了红外热像仪的成像质量；方位轴系加装推力轴承提高了径向刚度25.9%，实现了冲振条件下系统稳定工作。
舰载光电系统 环境适应性 设计 无热化 径向刚度 三防工艺 shipborne electro-optical system environmental worthiness design athermalization radial rigidity three-proofing technique
1 国防科技大学光电科学与工程学院，湖南 长沙 410073
2 西北核技术研究所，陕西 西安 710024
针对光电系统工程设计中口径、焦距等参数受限情况下的系统白天探测能力提高方法进行了研究，提出通过采用光谱滤波、BIN和相机增益等方法可以提高系统探测能力，基于信噪比理论，建立了3种模式下的极限探测能力模型.最后，利用MATLAB软件，选取适当参数，对3种模式下的探测能力进行了详细的仿真分析.结果表明:在天空背景亮度为10W·m -2 ·Sr -1 条件下，口径为500mm光电系统通过综合采用光谱滤波、BIN和相机增益技术可以使其白天探测能力提高约2.5等星.
光电系统 滤波 探测 仿真 electro-optical system filtering BIN BIN detecting simulation
介绍光电系统中球形壳体上光学窗口的设计方法。以红外窗口为例, 对常规平面设计方法和UG实体模型方法进行对比。前者采用试凑的方法, 后者利用UG实体建模和空间几何转换的方法, 得到了光学窗口的正确尺寸和位置,较前者具有直观和理论性强的特点。根据窗口的光学特性和工程实际, 确定了窗口的安装固定方式。
光电系统 球面壳体 光学窗口 UG实体模型 electro-optical system spherical shell optical window UG solid modeling
