紫外告警系统结构分析与设计

提出了一种基于导弹紫外辐射探测的紫外告警系统的设计方法.以导弹尾焰所形成的紫外辐射源为目标,根据几何光学的方法分析并设计出了一种集光学接收、光电转换、自动伺服于一体的紫外告警系统.文中主要通过视场角及探测距离来计算物镜的焦距、通光口径等系统的具体参数.     

基于日盲紫外的导弹模拟系统研究

紫外告警技术是现代军事中光电对抗领域的重要方面,为了检测紫外告警系统的告警精度,提出了一种基于日盲紫外的导弹模拟系统.研究了导弹模拟系统的原理及结构组成,根据阿基米德螺线的性质和像面照度公式,提出了导弹和告警系统之间距离及接近速度的实现方法,并完成了该模拟装置的光学系统设计.为紫外告警系统告警精度的检测提供了新方法.     

激光威胁源告警定向技术研究

分析了来自战场的激光威胁源,主要有两方面:一是激光战术侦察,一是激光武器和激光制导武器.论述了激光辐射探测原理,其中包括激光辐射截获接收途径、探测原理分类、适于激光辐射探测光学系统的特点及用于激光辐射探测的敏感元件.深入分析了激光威胁源告警定向技术,并对两种适用的告警方案给予详细介绍.     

某复合告警系统的轴系精度分析

分析了影响光电告警设备轴系精度的各种因素,对某型复合式告警设备的轴系精度进行了研究分析。提出将理论分析与实验校核相结合的研究方法应用于一种复合式车载小型导弹告警跟踪设备的轴系分析研究中。重点解决了常规分析中仅对实轴系误差的径向调平与晃动误差Δc、轴向窜动误差Δs及回转运动时的主轴角运动误差Δr进行分析的问题,提出将系统中的视轴误差(照准差Δp和视轴晃动误差)精度也作为轴系精度理论分析模型参数的观点。此方案在某型在研告警跟踪设备的轴系设计与分析中进行了理论与实验的对比研究,其最大误差可控制在3.2″以下,完全满足系统轴系精度设计要求。该轴系精度分析模型可用于其他小型光电跟踪设备中。     

激光跟踪仪精密跟踪系统的设计

对激光跟踪仪的跟踪伺服控制系统进行了整体研究并给出了总体设计方案。针对跟踪目标的精密探测问题,研究了新型探测手段以及微弱光电信号的精细调理技术与数字滤波方法,使得脱靶量探测稳定性优于±2.0μm。针对跟踪角度精密测量问题,设计了圆光栅数据采集系统,实现了角度脉冲的细分、辨向与准确计数;基于谐波分析方法建立了跟踪过程中的误差补偿模型,将角度测量精度由3.5″提高到1.5″。建立了跟踪伺服电机的数学模型,分析了电流环在跟踪控制中的作用机理,提出了电流、速度、位置三闭环控制结构和复合跟踪控制策略。跟踪实验表明:系统最远跟踪距离不小于41.7m,跟踪速度不低于2.0m/s。该项技术还能为空间动态目标跟踪、激光通信等提供有益借鉴。     

空间激光主动探测离轴三反系统的猫眼效应

采用光线追迹法,分析了空间环境下离轴三反结构系统的猫眼效应。给出了离轴三反系统的像面倾斜、视场和离焦对猫眼回波效率和发散角的影响,证明了离轴三反系统像面倾斜量是决定能否发生猫眼效应的主要因素。提出利用阈值法实现激光主动探测猫眼信号的基本原理,并结合高阶余弦漫反射模型,分析了目标漫反射信号对猫眼信号检测的影响。估算了20km到120km探测距离下,理论上所需不同光束质量激光的最小脉冲能量。仿真表明,当发射光束的全角发散角为0.3mrad时,50km和120km探测距离下所需的最小激光脉冲能量分别为0.7mJ和3.1mJ。最后,通过原理实验,验证了空间激光主动探测法探测目标"猫眼"效应的可行性。     

基于紫红外传感器的火焰探测系统设计与实现

针对传统的感烟、感温、感光型火焰探测器的误报率高,响应时间长的特点,研制了一种联合使用紫外和红外传感器的火焰探测系统。该系统利用紫外传感器探测火焰辐射出的处在日盲区波段的紫外光谱,同时使用红外传感器探测火焰辐射出的4.4μm波段的红外光谱,并结合快速傅里叶变换(FFT)提取火焰闪烁频率的方法来识别火焰。实验表明,该方法有效地降低系统误报率和漏报率,响应时间小于1 s,探测距离达到5 m,对于粮仓、易燃物品存放地的消防应用有着重要的意义。     

单光子激光与中波红外共口径探测光学系统

为了实现对远距离民航飞机目标的探测、跟踪和测距,设计并研制了一套单光子激光与中波红外共口径探测光学系统。阐述了激光/红外共口径探测系统的工作原理和单光子激光测距原理,对目标辐射特性、系统作用距离及口径等进行了分析。采用R-C光学系统型式,通过次镜进行分色,实现激光和中波红外双波段光学系统的汇聚光路分色设计。在单光子激光光路中设置小孔光阑,通过仿真分析验证了小孔光阑的杂光抑制能力。通过高精度装调和视轴标定,激光/红外共口径探测系统具备良好的成像质量,中波光路实测调制传递函数达0.28(@20 lp/mm)。利用原理样机完成了对民航飞机的外场探测实验,实验结果表明,该系统可实现对远距离民航飞机的有效探测和跟踪,探测距离达225 km以上,可满足航空、航天及地面探测领域对远距离目标的预警探测和测距需求。     

舰载光电成像系统探测能力分析

归纳了远目标经过光电成像系统到输出清晰图像的过程中需满足的条件,针对相应的指标要求,分析了光电系统的分辨率、几何探测能力和像面照度,确定了光学镜头的焦距、相对孔径等主要设计参数.综合考虑大气传输、光学系统及CCD探测器等影响因素,讨论了整个舰载光电系统的对比度和探测能力,对光学系统的各项性能参数进行了优化匹配.最后,在外场试验中基于所研制的光学镜头验证了舰载光电系统的探测能力,结果显示其满足探测距离≥18 km的指标要求,表明所提出的理论分析合理可行,可用于车载及机载光学系统设计.     

基于对比度的空中红外点目标探测距离估计方法

基于最小分辨对比度准则,研究了天空背景下红外点目标的最大探测距离估计方法.首先,分析了红外波段大气辐射传输与衰减、对比度限制光电成像系统功率响应特性,建立了目标表观对比度模型,并推导出了由气溶胶消光系数和距离参量确定的探测距离方程.然后,对目标天空背景温差、发射率,气溶胶衰减系数,瞬时视场、对比度探测阈值以及辐射波长等参数作了详细讨论.最后,利用LOWTRAN7程序的典型大气模式数据,对红外点目标探测距离进行了数值模拟.     

汽车侧翻预警报警装置的研究

阐述了汽车侧翻的危害,以及我国汽车侧翻预警装置的研究现状。简述了汽车侧翻预警报警装置的工作原理,提出了一种基于侧向加速度和基于横向载荷转移率为侧翻判断条件的侧翻预警的方法。指出侧向加速度和横向载荷转移率是开发实用汽车侧翻预警报警系统的关键技术,并对汽车侧翻预警报警装置的实用性进行了探讨。     

基于人体步态识别的热释电红外传感报警系统

针对热释电红外传感器对运动后静止的人体无法感应的缺点,设计了一种基于人体步态识别的热释电红外报警系统,大大提高了系统感知智能度,减少了报警的误报率.该系统利用热释电红外传感器(PIR)作为探头,将感测到人体的红外信息转换成电压信号,通过滤波、放大等信号调理以及经过数据采集后,将信号传递给单片机处理,结合人体运动特征进行...     

地震报警系统创新设计研究

为了最大限度降低地震对资源、环境、人类所造成的伤害,提出了地震报警系统的设计研究.根据地震的产生原理,结合电子控制技术,设计出地震报警系统,可在最短的时间内告知地震发生,为人类提供可靠的报警.     

基于混沌检测理论的车载微波测速测距安全预警系统的研究

文章介绍了混沌振子微弱信号检测原理和多普勒测速原理,进而将混沌检测理论引入到测速系统中,构建了一个车载测速测距系统,分析了系统核心模块的组成和基本原理并对核心模块进行了仿真.仿真试验证明,本系统具有较高的检测精度,能精确监测前方车辆并在相对车速达到安全阈值时给出警示信号,避免碰撞事故的发生.     

基于GPS的铁路养护大机机群防撞报警系统设计

为防止铁路养护大机机群之间的碰撞现象,基于GPS定位与ZigBee无线网络通信技术,以MCS8051单片机为控制核心,构建了不同于传统方案的防碰撞预警系统。系统通过GPS定位得到本机的位置和速度,由赫立讯IP-Link 2220H无线通信模块实现养护大机之间点对点的通信;根据本机的位置和速度以及得到的机群内部其他大机的位置和速度,通过建立安全距离数学模型,对养护大机之间距离进行计算,可以准确测算其是否已处于危险情况,并及时发出声光预警信号。经过模拟实验,系统可以实现安全预警功能。     

一种智能型车辆主动安全系统的设计

针对高速公路车辆安全行驶的需要,设计了一套智能型车辆主动安全系统;该系统具有两种工作模式:预警模式和巡航模式。预警模式采用"两级报警"及"自动制动"方式以避免车辆发生纵向追尾事故;巡航模式是在良好路面采用"恒速"巡航方式来降低驾驶疲劳程度,从而间接避免碰撞发生。两种模式的切换是通过模式转换开关实现的。经对系统性能进行模拟评价,并对"恒速"巡航模式进行仿真,表明该系统具有良好的工作性能和工程实用价值。     

语音识别报警监控系统的研制

针对目前生活小区中普遍存在的因无法报警或报警不及时而产生的安全隐患,提出了一种语音识别报警监控系统,该系统由语音识别模块和数据处理传输模块、电源模块和上位机控制中心四大部分组成。当报警情况发生时,语音识别模块识别到匹配的报警语音类型,通过数据总线通知数据处理传输模块,之后通过数据传输通知上位机控制中心,主控计算机在监控程序的判断指挥下可实现声/光报警通知小区值班人员。根据报警类型,中心值班人员确认采取对应措施进行应对。实验证明,该语音报警系统方便快捷可靠,在一定程度上减少了因安全受到侵犯或一些突发事件而带来的损失,增加了居民的安全感,适于在楼宇智能中推广使用。     

基于超声波的汽车防撞报警系统的设计

根据超声波测量距离系统,给出了汽车测距防撞报警系统的设计。该系统能在汽车行驶以及倒车过程中自动检测出汽车与最近障碍物之间的距离（或行车中的车距）井通过LED显示出来．当到达极限距离时,系统能发出声光报警．进而提醒司机以防撞车。试验研究结果表明．该系统具有一定的实用价值以及广阔的推广应用前景。     

基于图像异类特征融合的基建工地现场安全智能预警系统

针对基建工地现场安全智能预警系统存在图像清晰度较低,导致综合性能较差的问题,提出基于图像异类特征融合设计了一种新的基建工地现场安全智能预警系统。该系统硬件由施工现场监控设备、通信网络装置、传感器、预警器和后台总控制器组成,预警器包括视频监控装置、图像传感器和通信线路,通过通信接收器、视频图像显示器、中心总控制器和智能数据分析器设置了控制器。通过分析处理、安全判定、储存和传输实现预警系统软件流程。实验结果表明,基于图像异类特征融合的基建工地现场安全智能预警系统能够有效提高图像清晰度,增强综合性能,对基建工地现场安全智能预警具有重要意义。