随着"敏捷制造"、"网络制造"和"全球制造"等制造理念的提出,现代先进制造系统需要新型的先进测量系统.现代先进制造模式以分布式、柔性化、敏捷性为特征,决定了新型测量系统的特点.本文总结了先进制造系统和分布式测量系统的研究成果,然后从系统集成体系、系统数据交换格式、面向网络的测量设备以及系统分析与控制四方面对分布式测量系统的关键技术等进行了研究和探索.

随着基于Internet技术的电子商务的普及,传统的Client/Server二层体系结构不再适应更为复杂和灵活的大规模商业应用的需求,逐渐被三层甚至多层体系结构所代替,其中,采用应用服务器作为中间件的三层体系结构在电子商务系统中得到了较为广泛的应用.本文主要讨论了目前国际上比较流行的iPlanet中间件技术,结合iPlanet中间集成框架的开放性、跨平台性、跨语言特性以及EJB处理业务的能力,设计实现了一个支持Web分布式应用的电子商务系统,并在实际中得到应用.

现代科技和**的发展,对空间光学成像遥感器的分辨力要求不断提高,遥感器在空间环境下的尺寸稳定性显得更加重要.从所经历的空间环境入手,详细分析了遥感器在运载阶段和空间在轨运行阶段经历的动力干扰源及其加载方式和响应情况,空间在轨运行阶段经历的热环境和响应;阐述了遥感器动态成像质量评价方法和热光学分析等问题.指出今后研究的重点和发展方向是空间动力干扰源的定量化和TSO一体化等.

在光学反射矢量理论基础上,对于航天航空用多光谱成像仪45°镜多元探测器并扫成像特性和扫描轨迹进行了分析,给出了45°镜反射作用矩阵、45°镜多元探测器并扫成像的物像关系和像旋计算公式,及其对应的地面扫描轨迹理论计算公式.

优化设计是改进设计的有效方法,有限元法是解决分析问题的有力工具.简要阐述了空间光学仪器结合有限元法的优化设计方法,并以某空间相机为例详细介绍了系统的结构优化过程,验证了其优化后的性能.

提出并实现了一种新的、基于随机Hough变换(RHT)的螺纹可旋入性的判别方法.先通过基于计算机视觉的螺纹非接触检测,将螺纹的三维实体转变为表征投影轮廓序列的二维正交投影图像数据,据此通过随机Hough变换计算出螺纹的投影作用中径.并将该计算结果转变为一维的概率直方图分析,从而判别该螺纹是否具备可旋入性.实测与比对结果证明了这种方法比单纯的模板匹配法更正确有效,为实现紧固螺纹的100%检验(逐个检验)奠定了基础.

提出了数字环栅莫尔条纹扫描方法.该方法不是用实物环光栅与无衍射光的光斑重叠产生环形莫尔条纹.而是先用CCD摄像机将光斑摄入计算机,再与一基本同心的数字环光栅重叠产生环形莫尔条纹.改变该数字光栅的相位,可实现莫尔条纹扫描,用多幅扫描图像可算出光斑图像整体中心.由于利用了整幅图像的数据,该法实现了含噪环栅状光斑图像的亚像素级灵敏度定中心.统计模拟实验证明,它具有良好的抗干扰能力.并介绍了该方法在空间直线度测量方面的应用实验.

针对复杂的机电产品内部构件状态检测这一工程难题,本文介绍了一种自动在线检测系统.该系统采用X射线对产品成像,运用数字图像处理技术对射线图像进行预处理,由神经网络算法进行故障诊断.故障识别模型采用了改进的BP神经网络算法,以正常装配状态时的多幅图像经预处理后作为学习样本训练BP神经网络.检测时一般只需拍摄两幅不同方位的图像,经预处理后输入神经网络与样本图像进行比较判断,即可识别出关键元器件的状态.该系统将数字射线成像技术和图像处理技术相结合,并在故障识别算法中采用了神经网络算法,提高了产品故障的检测速度和可靠性,在工业无损检测领域具有一定的实用性.

弹道式导弹发展趋势向着固体火箭发动机、全机动发射方式、制导技术先进、命中精度高、飞行时间短、体积小、机动性强、反应速度快、突防能力强等方面发展,因此,与之相关导弹的瞄准技术也得到相应发展.导弹的方位瞄准直接影响导弹横向命中精度,得到了各国的重视和发展.本文介绍了国外铁路机动、地下发射井和潜艇发射导弹三种典型的瞄准系统,论述了导弹瞄准技术的发展.

将基于实数编码的遗传算法应用于平面度的评定.根据尺寸和公差的数学定义,建立完全符合最小区域条件的平面度评定的数学模型,并在此基础上给出遗传算法的适应度函数.随后详细地介绍了算法的实现步骤,在基于实数编码的基础上,遗传选择操作采用一种正比选择策略--转轮法,遗传交叉操作采用简单算术交叉法,而遗传变异操作是随机均匀实数变异操作.最后对文献[5]的实验数据进行了评定,仿真结果表明该算法不仅合理,而且效率高、精度高,优于其它算法.

随着导弹技术的发展,位置测量设备的精度要求也不断提高.介绍位置测量系统的现状,研制出一种新的非接触位置测量系统,推导出新的测量方法--三角法测量技术原理,对某型号地空导弹发射车与装填车之间X,Y,Z,α的位置关系进行测量.通过三角知识及误差合成理论,分析出此系统的测量精度,长度(X,Y,Z):±1mm,角度(α):±3′.

表面粗糙度是表征光学元件表面质量的一个重要指标,这使得人们不断致力于改进表面粗糙度的测量技术,以提高其测量精度.然而很多实验表明,在对超光滑表面粗糙度进行测量时,对于同一个表面,不同类型的表面轮廓仪通常会给出不同的结果,这使得测量结果之间的可比性成为问题.针对这种情况,本文运用线性系统理论方法,分析了表面轮廓仪的带宽对表面粗糙度测量的影响,并用离散傅里叶变换方法计算了表面粗糙度测量值随表面轮廓仪带宽的变化.结果表明,表面轮廓仪的带宽对表面粗糙度测量有着重要影响,轮廓仪的带宽越宽,则给出的测量值越大,也越接近真实值.因此对两种不同类型的轮廓仪测得的结果一般不能直接进行比较,除非两者具有相同的带宽.

在完成了金刚石表面的热化学抛光后,应用原子力显微镜(AFM)观测加工后表面形成的微观结构,并用扫描电子显微镜(SEM)加以校验.借助X射线光电子能谱(XPS)技术对采样所得铁盘的两个不同区域进行多方面的对比分析,初步确定了抛光过程中发生的理化反应和结果生成物.并在此基础上对热化学抛光各阶段的工作机理作了深入探讨,明确了研磨表面平整、出现凹槽等现象的原因.结论与实验分析结果能够较好地吻合.

研究了一种细小管道内移动微机器人,它可以搭载摄像机进入φ20mm的管道内部进行检测作业.微机器人驱动器采用PZT双压电薄膜驱动器.介绍了微机器人的结构及运动机理.着重介绍了驱动电压幅值对此类微机器人运动的影响,通过建模、仿真以及有限元分析,得到随着驱动电压幅值的增加,驱动器振幅增加,微机器人速度增加的结论,并通过实验验证了此结论,此结论对提高此类微机器人的工作效率有重要意义.

反射式光纤位移传感器具有对测量环境的要求低、适用于各种常规方法无法满足的特殊场合、测量范围大和测量精度高等优点.本文简述了该传感器的工作原理,针对牙齿咀嚼过程测量和在口腔中工作的特殊要求设计了专门的光纤头和反射面,建立了一套测量该过程的装置,对该测量系统进行了校准,对牙齿咀嚼过程进行了实时测量,得到了一组人体牙齿咀嚼状况下的实时位移的测量结果,在牙医界第一次实现了牙齿咀嚼过程的动态实时测量.文中讨论了口腔这一特殊的测量环境和一些影响测量精度的因素,在实测中摸索了一些减小误差的方法,最后对测量误差作了分析.

当Sigma-Delta调制器的前向通道积分器个数为L时,称该调制器为Sigma-Delta调制器.本文首先给出了Sigma-Delta调制器的线性模型.根据该线性模型,并考虑输入噪声的影响,将L阶调制器设计分解为线性滤波网络和非线性量化器的设计.这样,既保证了系统的稳定,又使基带内的量化噪声减至最小,获得了最佳的量化噪声整形,将原来在整个频带内均匀分布的白噪声推向了高频端.设计了噪声传递函数NTF,并对其进行了优化.最后,给出了5阶Sigma-Delta调制器的仿真结果.仿真结果表明,调制器的分辨率主要由噪声传递函数NTF的零极点分布特性决定,本文提出的设计方法是可行的.仿真数据对调制器的设计具有重大意义.

单圈绝对式编码器是国际上新出现的光栅编码技术之一.它突破了传统的光栅编码原理,使用了一种新颖独特的黑白条纹编码方式进行角度测量;它的实现需要融合传感器技术、图像处理技术、计算机控制技术为一体.详细介绍了单圈绝对式编码器的基本原理和理论依据,具体给出了系统硬件设计方法.实验结果充分说明了系统设计及理论依据的正确性.

分析了光纤光栅传感器的工作原理,介绍了成栅技术及应用前景,提出了在应用光纤光栅传感技术时解决温度、应力交叉敏感等问题的新方法.研究结果对Bragg 光纤传感器在工程技术领域具有一定的应用价值.

介绍了一种新型电子隧道加速度计的工作原理,详细分析了该加速度计输出信号的有效成分及噪声与干扰,设计了利用LabVIEW虚拟仪器开发平台的信号分析与处理程序.基于对电子隧道输出信号的分析,仿真了相应的模拟信号,并且通过对该模拟信号的软件处理,抑制了噪声,消除了工频干扰,将被噪声淹没的有效成分提取出来,从而证明了该方法的有效性.

图像传感器是图像监控系统中的关键部件，提出了采用,CMOS数字彩色/黑白传感器与数字信号处理芯片结合构成最小系统的数字摄像机替代模拟摄像机进行图像信息采集的思想，详细介绍了基于CMOS数字传感器的数字成像技术的构成及原理，且结合电力系统的工程实际，阐述了数字成像技术在图像监控中的应用以及今后的发展前景。

详细介绍了产生理想直线边缘的方法.在亚像素提取算法中,通常要考察算法两个方面的内容,一是在没有噪声的情况下算法本身的精度,二是在有噪声的条件下考察算法的抗噪声能力,这两个方面是分开的.本文所介绍的理想边缘就可以用来考察亚像素算法精度的两个方面.本方法以CCD成像原理为基础,根据方形孔径采样定理,给出了边缘点灰度值的计算方法,并以一种情况为例给出了边缘点灰度值的计算公式,利用此公式可直接编程产生理想边缘,产生的边缘可用于亚像素细分算法的评价.

数字化X光影像可以划分为目标区和背景区两部分,进行医疗诊断的信息主要集中在目标区,因此在图像进行处理时应合理地区分两部分并采用不同的方法进行处理.本文引入模糊集的概念来描述目标区和背景区,并测定了隶属度函数,建立了基于模糊集理论的图像处理模型,给出了具体实现方法.处理后的图像增强了目标区图象的视觉效果,使医学信息得到了更好的表达,进而提高诊断的准确性.

无线局域网是计算机网络的重要组成部分.本文基于在一个山区县建成无线局域网的实践,研究无线局域网传输技术当中的直接序列扩频、无线局域网系统的组成和各种应用,并介绍无线局域网的标准.无线局域网由于不需要连线、数据传输速率高,可移动性、可靠性和抗干扰性能好,成为有线网络的补充和延伸,有很好的发展前景.