室内线阵CCD交汇测量捕获率分析

针对室内CCD交汇测量的试验环境,通过添加辅助光源照明,在基于CCD立靶测量原理的条件下。分析了室内立靶影响捕获率的原因,并建立了室内立靶的捕获率模型。该模型能够为室内立靶测量系统的捕获率计算和研究提供依据。同时,对立靶捕获率进行了仿真分析,仿真结果表明,该系统的捕获率能够达到90％。     

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。     

线阵CCD立靶在低伸弹道测量中的应用

本文论述了线阵CCD非接触式靶用于常规靶场低伸弹道测量的原理和工作过程,并对其测量精度进行了分析。为在低伸弹道立靶密集度和跳角测量中使用线阵CCD立靶,提供了理论依据。     

CCD立靶操作误差的改善方法研究

CCD立靶在应用中,光幕对准与靶距测量等都是现场布靶时人工操作完成,传统的设备和方法精度较差,影响了系统的测量精度。通过研究操作不慎对测量精度的影响,将操作误差转化为CCD对弹丸成像位置的偏差,推导了带有偏差的成像位置计算公式,针对光幕对准与靶距测量问题提出了激光测距仪双向对准靠平测距法,试验结果表明,采用该方法后系统...     

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。     

多CCD拼接相机系统中靶面的旋转误差

CCD传感器靶面的旋转普遍存在于高精度光电测量设备系统中,是影响系统测量精度的一个重要因素.在分析单片CCD靶面的旋转理论误差基础上,给出了多CCD拼接相机系统靶面的旋转误差模型,同时提出了测量该系统中靶面的误差的方法以及修正方法.大量实验结果表明,利用该检测方法与修正方法能够显著提高该系统测量精度.     

高速小目标光电自动检测技术的发展与现状

随着近年来计算机、声、电技术的高速发展,高速小目标光电自动检测技术也有了长足进步,从二十世纪60年代的杆式声坐标靶、光幕靶、光网靶发展到90年代的CCD交汇测量系统,近几年发展到研究TDI－CCD交汇测量系统,该系统克服了CCD交汇测量系统的不足,提高了小目标的捕获几率。     

激光与可见光系统光轴平行性检测

介绍了一种利用CCD器件测量激光测距系统与可见光系统光轴平行性的检测方法.通过精密调整CCD靶面中心与十字分划板中心的共轭关系,使两者同在光轴上,形成同一测量基准.测量时,被检仪器可见光系统视场中心时准十字分划板中心,激光测距机发出的激光束汇聚到CCD靶面上,通过测量激光光斑偏离靶面中心的量计算出光轴的平行性误差.简要介绍了激光光斑重心的算法,通过对光斑图像的预处理,提高重心的计算精度.最终通过实验验证了该方案的准确性,测量精度达到5".     

红外立靶坐标测量系统的实现

提出了一种新型的红外立靶坐标测量系统的构想,借以改善目前靶场可见光立靶坐标测量系统工作受环境影响严重,不能全天时工作的缺点.对红外立靶坐标测量系统的关键技术问题红外探测器的波段选择进行了讨论,通过理论分析和试验验证,指出3-5μm的中波红外应作为红外立靶坐标测量系统的首选.在此基础上设计了一种可用于工程实践的红外立靶坐标测量系统,并对该系统的测量精度进行分析.     

高精度立靶测试系统角度测量电路的设计

介绍了一种新型高精度立靶密集度测试系统中角度测量电路的设计方法,该角度测量电路主要由高精度角度传感器、51单片机、多位LED显示部分构成.可用于完成线阵CCD相机仰角的实时测量和显示,并可和上位机进行多路串口通信,同时还可方便地对多台线阵CCD相机仰角进行监控.     

白天激光照明探测跟踪空间目标可行性分析

针对白天探测跟踪空间目标技术难题,从照明激光选取入手,设计了激光照明探测跟踪系统,估算了白天天空背景噪声、空间目标激光回波信号及目标与背景对比度,分析了白天激光照明探测跟踪空间目标的技术可行性,概括了实现白天激光照明探测跟踪空间目标的基本技术要求和需突破的关键技术。     

基于激光自混合干涉的高精度角度测量方法

针对光学高精度角度测量技术的需求,基于激光自混合干涉技术提出一种高精度角度测量方法。建立了激光自混合干涉技术高精度测量角度的系统模型,利用干涉条纹计数法分析出目标物体具有角度变化时,外腔长度产生的变化量,并通过激光三角法测量原理计算出目标物体旋转的角度,从而构建出精确的角度测量系统。实验结果表明:该测量系统在±0.4°角度范围内测量精度可达(±3.1×10-3)°,具有精度高、速度快等显著优势,是对现有高精度角度测量技术的一种有益补充。     

Coherent laser radar at 2 μm using solid-state lasers

The development of a coherent laser radar system using 2-μm Tm and Tm, Ho-doped solid-state lasers, which is useful for the remote range-resolved measurement of atmospheric winds, aerosol backscatter, and differential absorption lidar (DIAL) measurements of atmospheric water vapor and CO₂ concentrations, is described. Measurements made with the 2-μm coherent laser radar system, advances in the laser technology, and atmospheric propagation effects on 2-μm coherent lidar performance are discussed. Results include horizontal atmospheric wind measurements to >20 km. vertical wind measurements to >5 km, near-horizontal cloud returns to 100 km, and hard target (mountainside) returns from 145 km     

空间目标激光回波光斑中心位置推算及分析

针对空间目标激光回波信号测量需求,本文从速差效应入手,以激光跟踪测量设备的回转中心为坐标原点,建立了垂线测量坐标系,推算出了激光回波光斑中心位置坐标公式,给出了激光回波光斑中心位置的计算方法,并进行了实例计算及计算结果分析。该组公式及计算方法可用于激光回波位置预估、激光跟瞄能力评价等方面。     

固体微片激光回馈技术在远程振动测量中的研究

激光回馈技术具有极高的测量灵敏度，在振动测量中具有突出的优势。在激光回馈理论和技术的基础上，研究并提出了基于激光回馈技术的远程振动测量方法，构建了完整的固体微片激光远程振动测量系统，详细分析了系统各个部分的基本结构及其工作原理，并在实验中很好地实现了不同频率振动信号的测量及恢复。该研究将振动测量的工作距离提高到25 m以上，实现了远程微振动的非接触测量，拓展了激光回馈技术的应用。实验系统具有较大的振幅与频率测量范围，在振动测量方面具有突出的性能，能够适用于多种场合和目标的振动测量需求。     

激光光幕靶坐标测量系统的设计和实现

为了测量大靶面立靶坐标,提出了一种激光光幕靶的坐标测量方法,该方法采用4个90°扇形激光器作为发射光源,高灵敏度的光电二极管阵列作为接收装置。4个激光器发出的光相互交叉形成一个矩形激光光幕,当子弹穿过激光光幕时,会分别在x方向和y方向挡住一部分激光,促使相应的光电二极管产生信号;经过信号的采集和分析得到弹着点坐标,最后经过实弹试验得到子弹的坐标。结果表明,该立靶系统具有高精度和高灵敏度的特点。     

高精度宽测速范围精确方向判别单模VCSEL自混合LDV

单模VCSEL(Vertical cavity surface emitting laser)激光器自混合LDV(Laser Doppler veloci-tymeter)系统的温度特性和外腔长度Lext(激光器前腔镜到目标散射面之间的光程)可变范围优于多模激光器LDV系统.应用差频模拟锁相环信号处理技术,明显提高了单模VCSEL自混合LDV测速精度和测速动态范围.用多普勒频移,fd的分频跟踪三角波电流调制技术,提高了运动方向判别的精度和动态范围.实验结果表明,在外腔长度为30 mm±3 mm、温度为0℃～55℃、采样时间0.1 s、激光器无温控的条件下,分辨率优于0.2%;在测速范围为30～480 mm/s的条件下,测速精度优于1%;在速度范围为5～480 mm/s的条件下,测速精度优于2%.在电源电压为5 V时,正向运动方向指示电平大于4.9 V,反向运动方向指示电平小于0.1 V.     

基于激光精密技术的光电探测误差智能识别

针对光电探测平台的高精度目标定位需求,以升降式光电探测平台为例,设计一种基于激光精密技术的光电探测误差智能识别方法。在光电探测平台与结构特征分析的基础上,利用激光精密技术确定误差来源,并结合光伏照射角度定理,生成误差识别规则;根据此规则对光电探测过程中光学传感器误差、平台指向误差和测量误差进行智能识别。仿真实验结果表明,方法能够有效识别光电探测过程中产生的各类误差,较传统方法的误差识别精度髙,说明方法适用于升降式光电探测平台,具备推广使用意义。     

基于GPS基准点的航空吊舱垂直下视目标定位方法研究

传统的无人机目标定位技术要求在外场对惯导基准,减振器基座和光电平台坐标系之间进行复杂的标校,利用空间坐标系转换理论对地面目标进行定位。但由于各坐标系之间标校的偏差和飞机经纬度的误差,使得定位结果精度较低。航空吊舱采用惯导系统和光电转台固联的安装方式,可以彻底消除减振器带来的误差。光电转台在垂直下视状态下,利用飞机海拔高度和激光测距值就可以算出目标点海拔高度。同时利用目标点和GPS基准点之间的像素关系并结合基准点地理经纬度可以准确计算出目标点的GPS坐标。通过仿真实验可以看出航空吊舱在垂直下视模式下,基于GPS基准点进行地面目标定位的方法可以得到较高的精度。相比空间坐标变换的定位方法节省了复杂的系统标校过程,简化了算法公式,不仅提高了定位精度,还增加了解算的实时性。     

高精度双干涉光路调频连续波激光绝对测距系统

调频连续波激光测距具有无盲区、非接触测量和绝对测距等优点,但是由于可调谐激光器光频率调制非线性对其测量精度的影响,限制了调频连续波激光测距在精密测量领域中的应用。针对调频连续波激光测距中测距精度受到激光器光频率调制非线性的影响,提出了双干涉光路调频连续波激光测距方法,利用两个干涉系统得到的干涉条纹数量的比值计算得到被测目标的距离,消除了激光器光频率调制非线性对测距精度的影响,实现了65 m的测量分辨率和15 m的重复测量精度。该方法无需对激光的波长进行测量,也无需对激光器进行锁频,系统组成简单,在工业大尺寸测量、空间技术、测绘等领域有着广阔的应用前景。