空间技术的不断发展对空间相机光学系统的设计不断提出新的要求, 为了提高相机系统的可靠性, 对系统的面型加工精度有更高的要求。介绍了一种易于制造的空间相机光学系统, 基于 R-C系统, 设计了含有三块球面校正镜组件的折反式光学系统。结果表明, 该光学系统在空间频率 50 lp/mm处,调制传递函数均大于 0.4,主镜和次镜均为二次曲面, 其余均为球面, 具有易于制造装调等优点。

光学测量大气折射带来的误差已成为限制高精度测量的主要因素。针对实时和事后数据处理两部分分别提出了两种修正方法, 并建立了折射误差修正模型及残差模型, 经试验验证和误差比对分析, 证明两种修正方法计算便捷, 模型准确, 均能提高实时和事后数据处理的精度。

论述了激光雷达散射截面(LRCS)信息的重要性, 从基本定义出发, 分析 LRCS表达式及其物理意义。依据辐射传输原理和光电探测原理, 推导 LRCS测量数学模型。依据目标与照射光斑截面大小关系, 引入了目标系数 δ概念。从目标系数、辐射标定标准选择、激光照射系统性能、激光探测系统性能以及大气环境参数等诸多方面, 较全面地分析了测量误差来源, 以及减少或修正误差的方法, 并以误差树的方式直观地表示了误差来源及影响作用。从测量数据可信性、可交换性和可用性原则出发, 提出了测量数据记录要求, 并编制了测量数据记录表。对开展激光雷达目标散射特性研究具有重要参考价值。

基于复杂可编程逻辑器件 (CPLD)和单片机技术, 设计了一种高精度多功能双路相关脉冲激光器, 从整体上介绍了设计此设备需考虑的几个方面, 并重点阐述了单片机模块、 CPLD处理单元、高精度时钟和驱动电路的基本设计方法。通过实验测试验证展示了本设计的功能和精度要求。

CPT磁力仪是一种用于微弱磁场测量的新型高灵敏度原子光学磁力仪, 针对 CPT磁力仪垂直腔面发射激光器电流调制需要产生低相位噪声调制信号, 提出了一种基于锁相环频率合成器的方案。该方案从 CPT磁力仪的基本原理出发, 分析了 CPT磁力仪对调制信号的频率要求, 根据锁相环频率合成基本原理, 采用锁相环仿真软件 ADIsimPLL完成了频率合成器中关键模块参数的确定, 产生了高精度、低相噪以及杂散性好的 3.4 GHz频率信号, 并对系统性能进行了仿真分析。经仿真测试表明, 锁相效果良好, 性能可靠, 可以满足 CPT磁力仪的研制。

光纤滤波器在光纤通信和光纤激光器制作中发挥着重要的作用。通过对耦合理论分析, 利用宽带光源和光谱仪构建测试系统, 测试了耦合型光纤滤波器光谱响应, 研究了不同拉锥周期与透射波长的关系。实验表明, 拉锥周期越长, 透射波长峰值间隔越密集, 光谱响应更加敏感。因此可以利用这一特性制作不同透射波长、不同滤波间隙的光纤滤波器。

通过延迟膜实现对偏振光的调制, 改善液晶显示器件视角和补偿 RGB三基色色散特性。用 WGD-6型光学多道分析器分别测试电容触摸式 LCD以及带延迟膜的电容触摸式 LCD在不同电压驱动下垂直方向上不同视角的三基色电光特性。结果表明, 随着视角的不断增大, 电容触摸式 LCD垂直方向上绿基色的相对光强偏离红、蓝基色的相对光强十分严重, 导致显示图像偏色现象严重; 在电容触摸式 LCD表面贴加延迟膜之后, 能够有效地降低三基色相对光强的差值, 从而达到颜色校正、扩大可视角度的目的。

摄像机标定是计算机视觉的关键技术之一。针对现有的标定技术计算过程复杂, 标定物使用不方便等问题, 提出了一种用于双目摄像机自标定的方法, 该方法要求场景中有两组正交的平行直线即可进行标定, 利用其在图像平面上形成的消失点之间的约束关系来建立标定方程, 从而求解出摄像机的内外参数, 再结合双目立体视觉原理标定双目摄像机的结构参数。将该方法在实验室现有设备上进行对比实验。实验结果表明, 该方法简单、有效, 可广泛应用于机器视觉研究、三维重建等多个领域。

为了提高平行光管分划板的安装精度, 提出一种基于数字干涉仪的平行光管分划板安装方法, 介绍了该安装方法的原理和实施过程。以口径 800 mm, 焦距 20 m的平行光管为例, 分析并计算了该安装方法和已有安装方法的安装精度。结果表明, 该方法对任意分划板的安装精度优于 0.07 mm, 远高于已有安装方法的安装精度。

图像修复有着重要的应用价值, 稀疏表示作为前沿的信号处理方法, 也已经使用在图像修复中。但是, 传统方法在稀疏图像的时候利用的是预先给定的图像基, 不能自适应图像, 因此稀疏表示能力有限。文中提出从参考图中估计出图像的最佳几何方向使得稀疏变换能自适应图像几何信息, 提供更稀疏的图像表示方法。稀疏修复通过最小化. 1范数模型进行求解。实验结果表明, 所提方法较传统的二维小波变换可以更好地保留图像中边缘和纹理, 获得更高的峰值信噪比。

如何增强成像对比度是磁共振成像领域的研究热点之一, 辐射阻尼 (RD)对样品微小差异有较强的敏感性, 通过正反馈增强辐射阻尼可提供全新的对比度机理。通过建立正反馈增强模拟算法, 模拟分析了不同参数下的对比度机理, 并结合新的磁共振方法(iMQC), 探究了共同作用下的磁共振成像特性。这将有助于探索辐射阻尼在磁共振成像领域的应用。

提供了一种针对电子倍增 CCD(EMCCD)驱动电路的设计方案。通过 FPGA编程产生符合 EMCCD时序要求的信号波形, 采用 EL7457高速 MOSFET驱动芯片对 FPGA输出信号进行电平转换以满足 EMCCD驱动电压要求, 并由分立的推挽放大电路驱动高电压信号, 输出电压 20~50 V可调, 像素读出频率达 5 MHz。实验结果表明, 该驱动电路能够使 EMCCD正常工作输出有效信号。

系统以 STM32F103为控制核心, 将现代传感器技术与现代信息处理技术相结合, 通过分析各传感器信息、 GSM模块接收的信息与用户通过人机界面的操作信息, 向电机模块发送相应的动作命令(控制开关窗户), 同时将危险报警信息通过 GSM模块发送至用户手机, 以保证居住的舒适性及安全性。系统采用多种保护措施和隔离措施, 并加入了备用电源以保证掉电后开关窗操作仍然能够得到执行。整个系统具有很强的抗干扰能力及很高的可靠性, 本方案可适用于智能家居及智能农业等多种应用领域。

研究了一种通过立体编织和金属化纤维掺杂获得的三维立体布面结构, 对其在 3 mm和 8 mm波段的毫米波衰减性能进行测试研究, 并根据电磁波 Mie散射和吸收理论进行分析。实验结果表明, 这种立体布面结构通过散射和吸收的双重作用,可有效衰减毫米波回波信号, 并且其衰减特性符合电磁波 Mie散射和吸收理论。

针对一个具体的电子设备, 分析机箱内部的传热类型, 采用专业的热分析软件 Icepak对其进行稳态热仿真, 求解封闭结构达到热平衡时的温度场, 指出内部器件温度超过允许温度上限的原因, 提出两种改进结构形式的措施, 重新计算在前后面板开通风孔散热的机箱内部温度场。计算结果显示, 内部器件最高温度在允许工作范围内, 从而有效降低了电子设备机箱内温度, 保证设备稳定可靠工作, 提高结构设计与改进的效率。

介绍了一种基于仿真视频的光电跟踪器测试方案。先制作、编辑仿真视频, 并经 PCI总线下载至视频输出卡, 再统一发送至跟踪器。通过对比实时采集的跟踪器脱靶量信息、仿真图像的目标质心坐标、图像中心坐标, 判定跟踪器的跟踪准确度和稳定度, 达到对跟踪器测试目的。

开展了基于Vega的红外目标成像仿真的研究, 分别分析了飞机蒙皮的红外辐射模型、尾喷口的红外辐射模型和飞计算工具MAT、三维建模工具 Creator和开发工具 VC++6.0实现红外目标成像仿真的设计流程, 给出了红外目标仿真图像, 为类似的红外目标成像系统提供了参考。

由于软件规模越来越大, 软件测试要达到一定的测试覆盖率, 生成的测试用例数目相当惊人。为了合理分配有限的测试资源, 提出了一种基于正交试验的软件测试用例生成方法。简要介绍正交试验的基本概念, 结合正交法的特点阐述其在设计软件测试用例方面的适用性及使用过程, 最后给出实例。结果表明, 生成测试用例数量较少, 且测试效果能够得到保证。

针对红外场景生成技术发展现状, 采用红外场景生成器模拟产生真实红外图像的技术, 设计了对红外成像设备进行性能指标验证的内场测试系统, 分析了系统组成及工作原理, 采用 MultiGen Creator作为建模工具设计虚拟环境模拟单元并给出工作流程, 通过对红外场景生成器技术水平和应用情况分析, 确定了 DMD数字微反射镜阵列体制的红外场景生成器。

主要阐述了 1553B总线的特点, 数据结构总线特性。结合 Condor公司的 PCMCIA接口的 PCCARD-1553B板卡和支持此板卡的源代码级 API函数, 给出一个通用 1553B总线接口总线控制器端仿真测试软件的设计思想、方法和详细过程。该软件已应用于对特定航电设备的测试工作,稳定可靠、适应性强, 可满足不同的测试需求。