CCD交汇测量系统布站方式的精度分析

采用空间光幕代替纸靶来实现对弹丸目标立靶坐标的实时获取。在分析了CCD相机的精度与结构参数精度对交汇测量精度的影响后，对两相机像面上不同位置点在靶面上的交汇坐标测量结果进行了仿真计算，最终给出了最优的布站方式及测量系统的最大误差。仿真结果证明CCD相机光轴正交时系统具有最高的测量精度。     

接触线几何参数CCD交汇测量分辨率及精度分析

采用双CCD交汇测量技术对电力机车接触导线磨损面边界点进行精确定位,可以实现导线高度、拉出值、磨损宽度等几何参数的非接触实时测量,而边界点定位精度及分辨率会受测量系统的光学参数、结构参数等的影响.基于交汇测量机理,推导出了接触线几何参数测量的表达式,详细分析了分辨率和测量精度与边界点位置、CCD像元尺寸、成像镜头焦距、两CCD之间的距离、交汇仰角等参数之间的关系,并进行了数值模拟.在此基础上,结合测量条件及技术指标完成了各参数的优化设计,得到了理论上能达到的最佳测量精度和分辨率,同时对测量装置的制作和安装提出了合理化的建议.     

双CCD交汇测量技术实现触摸屏系统

双CCD交汇测量技术广泛用于目标物的位置测量，文章运用此技术与显示屏相结合，设计光学系统、电路系统及结构系统，实现了大尺寸触摸屏系统。与其它触摸屏技术对比，双CCD触摸屏系统具有独特的技术优势，在未来将有广阔的应用。     

CCD交汇测量系统优化设计的建模与仿真

为了得到最佳的坐标测量精度,本文针对线阵ＣＣＤ交汇测量系统的结构参数进行优化设计。首先建立了优化设计的数学模型。然后用计算机进行仿真,得出了在不同靶面下满足要求的最优结构参数。并给出了靶面误差分布的三维图。     

双CCD交汇测量高速弹丸落点坐标设计研究

测量高速弹体的落地点坐标在武器精确度测试中具有重大的意义.在当前的武器打击精准度测量中有多种测量方法,如光幕靶测量、声靶测量.这些测量方法都有各自的缺陷.针对以上的问题本文提出了以转镜为基础的双CCD交汇测量进行设计研究.经过测试转镜式测量方法比其余的方法更具有优越性.本文设计了测试的总体方案,并进行了具体实验,将有效...     

采用光平面交汇的大尺寸坐标测量方法

工业大尺寸测量中常用的经纬仪、跟踪仪等多站式测量系统大多使用基于空间球坐标系的角度交汇测量方式.由于这种测量方法对测站轴系结构有严格的要求,导致现有的测量设备制造成本高、组装困难,并使最终测量结果受轴系误差影响较大.介绍了一种基于光平面交汇的多站式大尺寸测量方法.采用分布于工作空间内的多台激光发射站及接收器测量待测点坐标.建立了基于双旋转激光平面的单发射站数学模型,推导了接收器三维坐标计算公式并对基于光束平差原理的测站定向方法进行了讨论.新方法降低了对测站轴系精度的要求,提高了可靠性.实验结果证明:新方法的测量精度优于0.2 mm.     

多目标立靶密集度测试技术研究

双CCD交汇立靶密集度测试系统是靶场测试火炮密集度的常用方法,但该系统仅能测试单发弹丸的着靶坐标,对于两发或两发以上弹丸同时着靶,该系统无法测试。本文在研究双CCD交汇立靶密集度测试方法的基础上,提出了三CCD交汇测量方法,能够解决双CCD交汇测量系统的不足,实现多发弹丸同时着靶条件下的立靶密集度的测试。该研究方案成功后不但可以解决双35高炮这类双管武器性能测试的问题,亦可以用于多管连发式武器立靶密集度测试。     

双CCD系统在三维面形测量中的应用

讨论了用于直升机着陆激光雷达地形测量系统的双目立体视觉方法,并利用双CCD系统实现了对激光器照射到固定目标表面上任意单点的三维空间坐标测量.首先应用最小二乘法对既定标定点三维空间坐标的测量进行了分析,提出了标定点列的优化原则;然后分析了正交约束条件对测距误差的影响,并建立了双CCD激光测距实验系统.理论分析和实验结果表明,选择经分布优化的标定点列和采用正交约束条件可以使目标点的各向测距误差在总体上得到优化,从而使得双CCD系统在近距测量中有较高的测量精度,适合于三维面形的测量.     

一种新型天幕交汇立靶精度测量系统

为了测量高速弹丸在高空命中目标的两维坐标及速度参数,提出了一种新型天幕交汇测量系统;利用4个组合交汇成阵的高灵敏度天幕靶,按照一定的几何空间布置,配合高精度的计时仪,实现弹丸穿越4个天幕区间的时间值采集,通过单片机与计算机的通讯接口,完成数据的采集与处理,到达实时处理与显示当前高速弹丸命中高空目标参数测量目的;重点介绍系统的测量原理,高灵敏度光电探测天幕靶的原理设计,计时仪与计算机采集处理系统.测量系统结构简单,操作方便,并已应用于实际靶场测试,效果良好.     

基于光电扫描的工作空间测量定位系统误差分析

为研究工作空间测量定位系统的误差传递特性,建立了单发射站方位角/俯仰角测量模型及双发射站单元坐标测量模型。提出了以扫描角测量误差为基础的精度评价方法,通过分析扫描角与方位角/俯仰角之间的测量误差传递关系优化了激光发射站的几何结构。推导了双发射站单元坐标测量误差传递函数,并通过对坐标测量误差空间分布规律的分析求出了双发射站单元的最佳测量位置。使用两台发射站测量了某大型夹具顶端平台的位移,并通过与激光跟踪仪进行数据对比验证了所得结构。实验结果表明,当扫描角测量误差控制在5″以内时,双发射站系统可在5m×5m×3m的空间内实现优于0.25mm的精度。     

彩色三维激光扫描系统结构参数的优化设计

介绍了彩色三维激光扫描测量系统的工作原理 ,推导出空间三维坐标的光平面方程测量模型。提出了系统结构参数的优化设计方法 ,进行了优化实验 ,根据实验结果 ,确定了测量系统的最佳参数值。基于这些参数建造的测量系统 ,在 2 5 0mm× 2 0 0mm× 5 0mm测量范围内 ,测量误差小于 0 1mm。     

大尺寸视觉测量系统结构参数分析与试验研究

研究了基于大尺寸视觉测量系统的结构参数优化问题,图像传感器CCD外部姿态的优化布局可以提高测量精度。建立双目视觉测量系统结构的数学模型,对有效视场约束条件进行了数学描述。利用Matlab软件对不同结构参数进行仿真计算,结果表明被测点越靠近有效视场中心测量误差越小,而基线距越大以及基线与光轴夹角越大所产生的误差越大。最后,通过试验验证了摄像机外部姿态的误差影响特征正确性,从而为双目视觉测量系统的现场布置方法提供了依据。     

激光雷达坐标测量系统的测角误差分析

为了精确地设计激光雷达坐标测量系统仪器,在研究激光雷达坐标测量系统测量原理和结构的基础上,建立了引入两轴垂直度误差、反射镜倾斜误差和反射镜入射激光束倾斜误差这3项主要系统误差的测角误差模型。由理论分析可知,在距离10m处,这3项系统误差各自引入的单点坐标测量误差最大值分别为124.1m,447.9m和242.4m。结果表明,在激光雷达坐标测量系统设计中,为保证在大空间测量中仍有很高测量精度,必须严格控制两轴垂直度误差、反射镜倾斜误差和反射镜入射激光束倾斜误差,并根据建立的误差模型进行参量标定和误差补偿。     

基于图像的导弹姿态角的仿真实验研究

为了适应现代靶场的测量空间目标姿态角的需要，介绍了一种在实验室进行了空中目标姿态角的测量的仿真实验，从实验需要出发，开发了一种精度较高的定标方案，并给出了交会测量、目标姿态角测量的数学模型，对该姿态测量的仿真系统的测量精度进行了计算与分析，给出了实验图像预处理过程，最终实验验证了该数学模型与该测量方案是可以用来进行空间目标姿态角的测量，姿态角的测量精度首先受目标特征点的坐标测量精度的影响，其次和测量精度关系比较密切的是2个测量面的交会角，该角越接近垂直测量精度越高。     

一种基于TOA的定位优化算法

提出了一种在非视距环境下,当基站处于不良布站情况,即基站不能如蜂窝状包围住移动台时,测电波到达时间(TOA)定位算法的一种优化方法。其主要思想为先利用三基站相交线定位方法测得一个移动台的初始值坐标,再通过初始值坐标,确定基站选择和坐标优化机制,选择两两基站最优搭配,利用最优基站的圆周线相交定位方法,经过多次测量,消除NLOS误差对测量值的影响,最终确定出移动台坐标。此方法计算量小,结构简单,经验证,此方法比原来方法有更高的测量精度。     

基于动态加权的光电经纬仪航迹测量

针对光电经纬仪测量误差因素,提出加权因子的异面交会方法。首先建立光电经纬仪异面交会测量模拟,对异面误差问题采用加权因子控制设计,引入测量误差的人为因素作为模型参数隐含在模型中,运用最优化方法求解上述约束方程,解得经纬仪的模型参数,从而从原理上消除人为因素带来的误差,提高测量模型的精度,最后建立空间目标模型并进行仿真计算,得到了航迹测量优化后的坐标。仿真结果表明误差小于交会误差,测得数据较真实的反应飞行航迹,提高对被测目标的定位精度。     

用于激光微烧蚀冲量测量噪声误差的蒙特卡洛分析方法

水平扭摆冲量测量装置是研究激光与工质烧蚀冲量耦合的有效手段。针对测量过程易受干扰的特点,基于冲量瞬间作用模型,通过系统参数标定误差和冲量误差与噪信比关系,采用蒙特卡洛数值仿真方法,提出了测量噪声影响系统参数标定和冲量测量误差的分析方法。所提出的方法可应用于分析测量噪声对系统参数标定误差、冲量测量误差的影响规律研究,为微小冲量测量误差和结构设计提供依据。     

结合面型和视场优化策略的自由曲面设计方法

为了增大光学系统的视场,针对含有自由曲面的离轴反射式光学系统设计,提出了一种面型优化策略和视场优化策略相结合的优化设计方法。该方法从小视场出发,以表征光学系统波像差的Zernike标准多项式各项系数为评价依据,确定像差分量优化顺序,有针对性地选取和优化XY多项式项系数;计算各视场波像差在全视场波像差的占比,据此调整各视场的优化权重。在小视场范围内优化获得满足光学系统性能指标的结构参数后,逐步拓展视场范围,交替使用面型和视场优化策略,实现全视场范围内光学系统的优化设计。应用该方法设计焦距1 200 mm、F数为12、视场303的含有自由曲面的离轴三反光学系统,仅通过优化15项XY多项式系数表征自由曲面,设计结果接近衍射极限,且有利于指导更宽视场的自由曲面光学系统设计。     

Study of the Electron Distribution in GaN and GaAs after γ-Neutron Irradiation

The results of experimental studies of the parameters of GaN and GaAs structures before and after γ-neutron irradiation are reported. A special set of test diodes making it possible to reduce the error in the results of measuring the parameters of the structures, which is important in the design and optimization of the structure of semiconductor devices, is suggested.     

基于谱域光学相干反射测量术的生物组织折射率测量技术

提出了基于谱域光学相干反射法的生物组织折射率测量技术,设计了共光路干涉结构,提高了测量速度,抗干扰能力强。中心波长为850nm的宽带光源发射的光经Y型耦合器传输到样品端,由样品散(反)射后,回射入样品臂,经Y型耦合器传输到光谱分析系统,使用计算机虚拟仪器完成系统构建与优化。编写快速傅里叶变换程序进行信号分析。使用标准K9玻璃样片作为样品进行验证,实验误差为0.29%。实际测量了黄瓜浅表切片在850nm波长处的折射率,测量时间小于1min。