光学 精密工程
2023, 31(16): 2333
1 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
2 中国科学院光束控制重点实验室， 四川 成都 610209
3 中国科学院大学，北京 100049
Stewart平台具有六自由度运动特性，既可用于隔振，也可用作跟踪平台。但是隔振功能要求系统带宽低，而跟踪功能则要求系统带宽高，二者的矛盾使得使用具有隔振功能的Stewart平台很难实现高精度跟踪。为了解决这一技术问题，引入高带宽的倾斜校正系统，构成双阶控制结构，以提高精度。传统的双阶控制需设计解耦环节，需要独立的测量传感器实现分级控制。本文提出了一种基于单传感器的控制方法，对传统的双阶结构进行改进，避免解耦环节，实现对Stewart-TTM高精度稳定闭环。为了进一步提高系统在带宽内的跟踪精度，设计PI-PI控制器经理论分析以及实验验证：基于单传感器测量的Stewart的双阶控制结构既能够满足隔振要求，又能够实现高精度跟踪控制。
微波毫米波单片集成和模块电路重点实验室，南京2006；中国电子科技集团公司第五十五研究所，南京10016
研究了基于石墨烯场效应晶体管（GFET）的光电混频器（Optoelectronic Mixer, OEM）。器件采用叉指电极结构，增大了器件的光吸收效率，并避免了顶栅结构栅金属对光的反射作用。采用基于7.62 cm硅基GFET的圆片工艺，实现了栅长为1 μm共8指的器件制备。测试结果表明，器件的工作频率达到20 GHz。在20 GHz工作频率下，器件光探测响应度达到2.8 mA/W，光载20 GHz射频变换到1 GHz中频的混频效率为-15.87 dB。
石墨烯场效应晶体管 光电混频器 叉指电极 混频效率 graphene field effect transistor optoelectronic mixer interdigital electrode mixing efficiency
1 北京航空航天大学 机械工程及自动化学院, 北京 100191
2 北京控制工程研究所, 北京 100190
针对模型未知的空间非合作旋转目标的模型重建和位姿估计问题, 利用激光雷达采集的3D点云, 提出一种基于位姿图优化的SLAM技术框架, 以解决跟踪过程中产生的累积误差问题。首先, 根据迭代最近点(Iterative Closest Point, ICP)算法计算相邻关键帧之间的相对位姿信息, 通过位姿跟踪方法获得当前关键帧的位姿, 由此构建跟踪航天器的相对位姿图; 采用GLAROT-3D(Geometric LAndmark relations ROTation-invariant 3D)全局描述子检测闭环, 并将闭环约束添加到位姿图中; 最后采用基于位姿图优化的方法进行位姿调整, 并更新模型点云。在仿真实验中, 噪声标准差达到100 mm时, 姿态测量误差小于2°; 在地面实验中, 姿态测量误差小于2.5°, 并较好地重建了目标的点云模型, 算法的精度及抗噪声能力基本满足非合作目标相对位姿测量的任务需求。
非合作旋转目标 闭环检测 模型重建 位姿图优化 non-cooperative rotating target loop closure detection model reconstruction pose graph optimization
针对激光位姿敏感器获得的原始点云有噪声和直接参与解算消耗星上计算资源过大问题, 给出一种适用于空间非合作目标位姿测量的点云滤波和特征提取算法。应用仿真的方法分别验证了算法滤除空间随机噪声和点云降采样的有效性, 验证了特征点对目标位姿变化和高斯测量噪声的鲁棒性。在非合作目标绕飞、抵近、捕获全物理试验平台上, 以扫描激光位姿敏感器获得的原始点云数据为输入, 验证了算法在实际空间目标位姿测量中的性能。试验结果表明, 该算法实现了原始点云93.1%的降采样, 节省了92.9%的位姿解算时间, 可有效提升星上数据处理的效率和姿态解算的实时性。
空间光学测量与导航 空间非合作目标位姿测量 点云特征 激光位姿敏感器 space optical measurement and navigation space non-cooperative target pose measurement feature of point cloud laser position and attitude sensor
东北石油大学 电子科学学院, 黑龙江 大庆 163318
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像是遥感目标检测与分割等研究的重要数据源。提出了一种渐进核图割分割方法, 该方法通过迭代进行二类聚类分割, 自动实现合成孔径雷达SAR图像中多目标的分割。实验结果表明, 该方法能够有效地实现复杂场景SAR图像的多目标分割。
SAR图像 核图割 图像分割 SAR image kernel graph-cut image segmentation
1 东北石油大学 电子科学学院, 黑龙江 大庆 163318
2 哈尔滨工业大学 电子与信息工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
通过研究建筑物结构中点、线基本结构模型, 构建了相应的基本结构模型库。为了验证该模型库的有效性, 利用模型库产生的仿真数据构造训练数据实现了一种在K-SVD框架下的建筑物屋顶LiDAR点云数据去噪方法。实验结果表明, 所构建的建筑物模型库对建筑物点云数据具有非常好的表示能力, 能够有效地应用于点云数据的去噪。
建筑物模型库 去噪 building model library K-SVD K-SVD denoising
1 吴云
2 东北石油大学 电子科学学院, 黑龙江 大庆 163318
通过对暗影定义、图像处理方法的分析以及相关理论的研究, 利用图像自动采集系统采集有重叠部分的光纤面板透光图像, 拼接出透光图像全景图, 并利用暗影缺陷自动检测软件对全景图进行检测, 检测出光纤面板透光图像所有暗影缺陷。利用图像拼接技术实现了对光纤面板缺陷的检测。
光纤面板 图像拼接 暗影缺陷 全景图 optical fiber panel image stitching technology shadow panoramic image
1 四川师范大学 化学与材料科学学院, 四川 成都610066
2 达州职业技术学院 基础教育部, 四川 达州635001
采用水热法制备了NaEu(MoO4)2-x(WO4)x固溶体微晶; 通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光分析(FA)对所制备的微晶进行了表征。XRD结果表明NaEu(MoO4)2-x(WO4)x微晶呈现典型的四方晶相白钨矿结构。SEM分析表明微晶呈米粒状。荧光分析显示, NaEu(MoO4)2-x(WO4)x微晶在370～386 nm之间呈现MO2-4 配离子(M=Mo,W)的特征发射峰, 发射波长随x的增大而减小; 同时, Eu3+在592 nm(5D0→7F1)和614 nm(5D0→7F2)的特征发射峰均明显显现, 强度随x的增大而逐渐增大。
NaEu(MoO4)2-x(WO4)x 固溶体微晶 水热法 红色荧光粉 发光性能 NaEu(MoO4)2-x(WO4)x solid solution microcrystallin hydrothermal methods red phosphors luminescent properties
1 四川师范大学 化学与材料科学学院, 四川 成都610066
2 达州职业技术学院 基础教育部, 四川 达州635001
采用水热法制备了Sr(MoO4)x(WO4)1-x固溶体微晶。通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和荧光分析(FA)表征了微晶的结构、表面形貌和发光性能。XRD和FT-IR结果表明制备的Sr(MoO4)x(WO4)1-x微晶皆呈现典型的四方晶相白钨矿结构。SEM结果表明制备的微晶为表面光滑且粒径均匀的球形颗粒。荧光发射光谱显示, 在275 nm紫外光激发下, 随着x值的增加, Sr(MoO4)x-(WO4)1-x固溶体微晶在350 nm处的发射逐渐减弱, 470 nm处的发射逐渐增强。
Sr(MoO4)x(WO4)1-x固溶体 水热法 发光性能 Sr(MoO4)x(WO4)1-x solid solution hydrothermal methods luminescent properties
