摆镜工作的像旋问题探讨

摆镜工作的像旋问题探讨孟军和（航天工业总公司８３５８所天津３００１９２）红外光学系统是红外成像制导系统的一个重要组成部分，由于探测器方面的原因，目前多采用光机扫描方式来实现成像的要求。红外光学系统中经常采用摆镜作为其扫描器，而摆镜的摆动多会产生像旋问...     

转镜扫描的非线性研究

从光学基本原理出发，得到了四面柱体转镜扫描的非线性解析解，并进行了数值计算，从而给出了四面柱体转镜扫描的非线性曲线。在理论分析的基础上，设计了一种单片双面镜二维扫描系统。利用该系统能有效地克服多面柱体转镜一摆镜二维扫描系统的非线性特性，给后续的计算机实时图像处理工作带来了方便。     

一种热像仪扫描器凸轮扭簧机构的设计方法研究

对扫描摆镜的驱动机构进行了研究。热像仪扫描摆镜通常采用锯齿波形运动曲线，扫描频率和效率取决于回扫间隔时间。在采用凸轮扭簧机构驱动的某热像仪扫描器设计方案中，利用简谐振动模型来分析摆镜的回复运动过程，并得出了实现快速回扫所需要的角频率临界值。     

提高“风云四号”气象卫星多通道扫描成像辐射计的图像配准精度

“风云四号”气象卫星将通过其多通道扫描成像辐射计对地球进行扫描和成像。根据此辐射计的特点，分析了影响图像配准精度的两大主要因素，并提出了用于消除这两大因素所带来的影响的一些方法。     

MEMS二维静电驱动扫描镜设计和分析

给出了一种静电驱动二维微扫描镜的设计和制造方案,所设计的扫描镜具有绕X轴和Y轴转动的两个自由度,并具有体积小、功耗低、频率高等优点。推导了镜面旋转角表达式并分析了吸合效应。利用POL YMUMPS工艺完成了对扫描镜的加工,并着重分析了关键工艺步骤。结合有限元分析软件,对微扫描镜的频率特性以及静态旋转特性进行了分析和研究。分析结果表明,在120V和160V的电压下,扫描镜可分别产生沿X轴方向的±5.0°和沿Y轴方向±4.4°的偏转角。优化后的扫描镜能够工作在单频率状态下,具有较高的响应速度。     

机载LIDAR激光束与扫描镜对准误差影响分析

激光束与扫描镜对准误差是影响机载LIDAR定位精度的因素之一。以摆动扫描方式机载LIDAR系统为例,将激光束与扫描镜对准误差分解为水平和垂直对准误差,从机载LIDAR定位原理出发,定性和定量分析了两误差分量对LIDAR定位精度的影响。研究分析表明,激光束与扫描镜对准误差对摆动扫描LIDAR定位精度的影响随高度和扫描角的增加而增大,其中水平对准误差对X坐标产生的影响导致扫描线在航线方向产生抛物线型变形偏移;垂直对准误差对Y坐标的影响导致扫描线整体向左或者向右偏移,对Z坐标产生的影响与偏心角中侧滚角误差对高程产生的影响相似,两者影响在常规标定方法中难于区分,应在仪器出厂时通过严格检校消除或削弱激光束与扫描镜的对准误差。     

45°镜多元并扫成像特性及扫描轨迹研究

本文在研究45°扫描镜地面像元变化过程的基础上，对45°镜多元并扫像元变化特征和扫描轨迹进行了分析，给出了扫描轨迹计算式。讨论了像旋对地面分辨率的影响，分析了系统是否存在漏扫的条件，得出了不漏扫遥感器扫描参数需满足的条件。     

二维扫描型激光雷达的扫描特性分析

在光反射矢量理论和反射镜转动定理的基础上,结合反射镜转轴与镜面的偏心距所产生的影响对二维扫描成像特性进 行了分析,给出了单点二维扫描的公式,并以此为基础得到了仿真图像。同时对线状发射光的反射情形进行了理论计算,给出了二维扫 描镜的联合作用矩阵,得到了经过二维扫描镜两次反射后线状发射光在目标面上的投影长度以及偏转角,为后续的数据处理提供了一些 参考依据。最后对二维扫描镜的形状进行了设计分析,以保证在满足接收视场的情况下最大程度地利用扫描镜镜面,降低扫描镜的转动惯 量,从而降低负载电机的功耗。     

航天遥感器热红外波段辐射精度分析

根据遥感器的辐射定标方法和计算模型,对遥感器的辐射精度进行了分析。当假设遥感器观测地面目标、冷空间和星上黑体定标源都通过扫描镜成像时,扫描镜的热辐射以及仪器有背景辐射能量不会对辐射精度产生影响,影响遥感器辐射精度的主要因素是遥感器的信噪比、星上定标黑体的比辐射率误差、星上定标黑体的温度测量误差以及中心波长的漂移等因素。     

转镜扫描的光学原理

转镜扫描是现代科技发展的一个新领域。它在高速印刷机械和商业自动化设备上的成功导致了建立在经典光学原理上的转镜理论的出现。本文通过理论分析与数值计算给出了转镜扫描所涉及的基本光学原理,并且提出了曲面转镜的性能要优于传统的平面镜。此外,还对转镜在高速旋转时所涉及的其它一些技术问题进行了探讨。     

新型激光高速柔性线路板打孔系统

总结了一种应用于柔性线路板(Printed circuit board,PCB)高速打孔的新型激光加工系统，每分钟可以打孔18000个。柔性线路板传统制版工艺中的过孔会被油墨完全堵住，由于孔径小且数量繁多，加之软板个体存在变形和误差，因此这些油墨使用传统方法无法清除，这为产品带来了一定的隐患。为此，研制了一种新型激光高速柔性线路板打孔系统。采用2个高速振镜移动激光位置，配合伺服系统带动工作台快速移动，通过反馈系统精准定位，同时在计算机的控制下补偿柔性线路板软板的变形，另外采用光电系统对柔性线路板软板进行精准测量和定位。振镜的扫描范围为25 mm×25 mm，将柔性线路板分割成若干区域，依次加工，振镜和工作台位置相互配合，全部待加工孔的坐标值通过软件实施变换。     

深空探测遥感相机支撑结构设计

支撑结构是连接卫星与相机的关键部件，在发射和在轨环绕阶段对相机提供保护和空间应用需求。深空探测器发射阶段的振动载荷高达13 g甚至更高（地球探测为8~9 g），支撑结构既要克服剧烈振动可能造成的相机结构破坏还要保证光学系统的热稳定，具有较高的设计难度。通过分析不同支座形式的结构特点设计了刚性支座、平动支座两种不同的支座形式，从刚度和热稳定的均衡性出发将两种支座形式进行了组合设计，提出了一个刚性支座+两个平动支座的设计方案。理论分析与实验验证得到:该支撑结构的一阶频率为58 Hz，远高于整星基础频率，温降15℃仿真分析结果显示主镜偏转角为3.66，次镜及三镜相对主镜最大偏转角为7.85，均满足设计要求。振动及热平衡试验表明:相机各项指标正常。     

线扫描SLS RP系统的原理和工艺优势

一种新的线扫描选择性激光烧结快速成型(SLS RP)方法可以提高成型效率和对大工件的加工质量。它与一般振镜点扫描完全不同。它使用柱面透镜组将CO_2激光器输出的圆光束改变为细长线束,从点(直径为0.13mm)到最大设计线长(40mm)实现无级变长以适应烧结层面的几何形状。通过对激光功率、扫描速度与线束长度的优化匹配,实现对各种有机粉末材料的有效烧结。应用实践证明这种线扫描工艺的成型效率和加工质量尤其是对大工件的加工质量优于振镜点扫描的工艺方法,可以很大地扩展SLS RP工艺的应用范围。     

激光显示系统中光束行偏转器的设计与研究

首次提出并设计了适合于高速偏转场合的多柱转镜式行偏转器,给出了加工工艺.研究了多柱转镜的扫描效果和光束入射的最优位置;分析了多柱转镜的动力学特性.采用多柱转镜作为光束行偏转器可以简化系统结构、降低系统成本,由于工作转速低,简化了转镜的静平衡和动平衡,可有效提高转镜的运转精度;多柱转镜反射的光束经过调整透镜的调整,提高了系统的性能.     

Test Generation and Fault Simulation for Cell Fault Model using Stuck-at Fault Model based Test Tools

Cell Fault Model (CFM) is a well-adopted functional fault model used for cell-based circuits. Despite of the wide adoption of CFM, no test tool is available for the estimation of CFM testability. The vast majority of test tools are based on the single stuck-at fault model.In this paper we introduce a method to calculate the CFM testability of a cell-based circuit using any single stuck-at fault based test tool. Cells are substituted by equivalent cells and Test Generation and Fault Simulation for CFM are emulated by Test Generation and Fault Simulation for a set of single stuck-at faults of the equivalent cells. The equivalent cell is constructed from the original cell with a simple procedure, with no need of knowledge of gate-level implementation, or its function. With the proposed methodology, the maturity and effectiveness of stuck-at fault based tools is used in testing of digital circuits, with respect to Cell Fault Model, without developing new tools.     

某型激光测距机故障诊断仪的设计

为解决部队条件下某型激光测距机故障维修难度大的难题,依据故障字典法的基本思想,通过分析该型测距机的电路特点和总结典型故障原因,结合故障诊断和维修经验,提出该型激光测距机故障诊断仪的设计方法。首先根据电路功能划分故障子集,其次由单片机产出激励信号并测试关键节点的信号,最后根据故障现象和测试结果编制故障字典。试用结果表明,该诊断仪能快速实现该型激光测距机整机功能和电路故障的诊断,提高了装备维修的效率。     

Design Challenges of the Thematic Mapper

The Thematic Mapper (TM), currently being developed by Hughes Aircraft Company under Contract NAS 5-24200, is a multispectral earth resources sensor that will be launched on the National Aeronautics and Space Administration's Landsat-D satellite in 1981. The TM will operate in a circular, near-polar orbit at 705-km altitude and will scan a swath of earth 185 km wide. It will generate data at 84.9 Mbit/s over seven spectral ranges simultaneously and provide classification of crop fields as small as 6-10 acres. One TM component is a moving scan mirror that is active during both the forward and reverse scans. One of the optical performance requirements of the mirror is linearity of motion (angle versus time). The final design of this component incorporates a mirror which has the required linearity and is not influenced by structural vibration. Another TM component that presented a design challenge was the optical metering structure (OMS), which had to be thermally stable across the temperature range encountered in the instrument's orbital environment and duty cycle. The OMS was made thermally stable by the use of graphiteexpoxy structural elements. A third TM component is the focal plane assembly and its detectors. Overall size of the assembly and detectors was a major design consideration. The final configuraiton was achieved by the application of state-of-the-art fabrication methods and circuit design techniques. The end product of the TM is its output data. The need to process and handle this data at its 84.     

激光扫描转镜扫描轨迹的分析计算

扫描转镜是激光扫描探测系统的重要组成部分。从几何光学原理出发,以旋转六面转镜扫描为例,推导出扫描轨迹的表达式,分析了入射光线位置与扫描轨迹的关系,并给出了扫描角度与扫描轨迹的关系曲线。系统本身的结构特点是产生扫描非线性和非对称性的根源。为了减小扫描轨迹的非线性,提出了一种使用曲面反射镜的扫描系统,并对其扫描轨迹进行了求解和计算。由计算结果可知,该系统能有效克服平面转镜扫描系统的非线性特性。     

二维扫描镜扫描特性理论分析

在航天遥感仪器中,为了缩小二维指向镜的大小可将45°镜偏转一定角度,如60°镜.在光学反射矢量理论基础上,对不同角度指向镜的摆动范围、像旋特性进行分析比较.从扫描特性角度分析了倾斜扫描镜使其减小尺寸的可行性.     

案例推理的雷达装备故障诊断专家系统

以故障诊断的理论和方法为基础，综合运用基于案例推理和专家系统理论，对雷达装备的故障诊断问题进行研究，形成一个集成的智能诊断专家系统。介绍了系统的总体结构和工作原理，并给出具体的诊断实例，该方法充分利用案例推理的优点，将提高雷达装备故障诊断的正确性和效率。