航空遥感器光学窗口光机热一体化设计

为减小光学窗口对航空光学遥感器成像质量的影响,对光学窗口的窗口玻璃厚度进行了优化设计。根据强度理论确定了窗口玻璃最小厚度。依据纵掠平壁理论计算出光学窗口外表面的平均对流换热系数;以热光学为基础,仿真了航摄时光学窗口的瞬态温度场分布;计算了光学窗口在热-力耦合作用下不同窗口玻璃厚度时的波像差(PV和RMS),最终确定了矩形光学窗口(290 mm×140 mm)的玻璃厚度为17 mm。试验结果表明:特征频率为60 lp/mm时光学系统传递函数为0.304,并获得了稳定、清晰的航摄图像。成功实现了光学窗口的光机热一体化设计,可为其他航空光学窗口设计提供参考。     

新型单帘航摄焦平面快门

快门是控制感光介质曝光量的重要组件,为使航摄快门适应面阵CCD相机对空间结构上的要求,同时做到幅面曝光时间均匀、曝光时间调节范围大、并且曝光时间连续可调,设计了新型帘幕式快门。在分析了快门的曝光原理的基础上推导出快门有效曝光时间计算公式,并结合快门的有效曝光时间计算公式设计了单帘式快门,采用帘幕环绕面阵CCD的快门结构形式,快门帘幕采用四辊轴的结构形式,并利用正时带实现了快门的曝光功能,利用高斯误差合成对快门系统的精度进行了分析计算,得到系统的曝光精度为0.057。实验结果显示,快门能够实现1/50~1/250 s的曝光时间调节范围,通过光电法实验测得快门的曝光精度达到0.056,满足0.1的曝光精度指标要求。     

一种斜视画幅遥感相机异速像移计算与补偿实现

以一种斜视胶片步进画幅相机为例,介绍了一种基于该相机的像移补偿策略及具体实现过程。画幅相机由于横向视场较大,使得每幅横向各个视场目标对应物距各异,最终导致目标像相对探测器产生了异速像移。对产生异速像移实质给出了数学推导,对偏流机构存在的必要性进行了分析,提出了一种利用两轴旋转扫描镜,同时结合旋转偏流机构和曝光帘缝的像移补偿方案。最后,在已知相机俯角和视场角等信息情况下,推导出了具体的像移补偿公式。     

新型航空光学遥感器减振结构设计

设计了一套吊装式减振系统.通过建立减振系统的数学模型,分析各参数对减振系统性能的影响,归纳出了光学遥感器减振系统的设计原则,并提出了一种新型减振方案,进行了仿真分析与试验验证.对实验结果分析表明,遥感器的重心与减振系统的支撑中心比较匹配,减振系统在10～2 000 Hz频带的传递率为0.3.该减振结构适合在较小的安装空间下使用,可适应工作环境中宽频带、大幅值的随机振动要求,保证仪器的正常工作,提高了仪器成像质量,能够满足光学遥感器对准确定位安装与隔振的要求.     

振动对光学成像系统传递函数影响的分析

摘要：机载或车载成像系统的工作环境复杂,存在大带宽,频率密集的振动,光学成像系统的性能经常受到这些机械振动的限制。 文章从光学成像系统物像相对振动的形式入手,基于刀口理论（线扩展函数）,用光学调制传递函数（MTF）作为评价函数,对各种振动形式对图像分辨率的影响进行量化分析,并分析了各种参数对调制传递函数的影响,为光学机械的强度、刚度、和精度设计提供理论基础。结合工程实际,提出减小振动对成像质量影响的具体措施。     

高马赫航空遥感器光学窗口的光机热分析

为了获得航空光学遥感器高质量成像,分析了高马赫飞行下温度和压力对光学窗口光学性能的影响。首先利用有限元分析软件计算出窗口玻璃在指定温度场或压力场和边界条件作用下的变形量;然后根据得到的窗口玻璃表面节点的位移变化,再以Zernike多项式为接口拟合镜面变形,将计算出的Zernike拟合系数带入光学分析软件ZEMAX中进行分析;最后结合某光学系统对比分析了温度场和压力场作用下的光学系统传递函数图。通过对比结果分析可知,高马赫飞行时,窗口玻璃上产生的温度场对光学系统的传递函数的影响比窗口上的压力场大得多。结果表明,高马赫飞行中,窗口玻璃的设计应更多程度的考虑温度影响。此分析可为高马赫工况下光学窗口的设计提供一定参考。     

大角度倾斜成像航空相机对地目标定位

针对大角度倾斜成像航空相机拍摄距离远,激光测距设备作用距离有限的问题,提出了一种不依赖距离测量设备的直接对地目标定位算法。依据载机POS测量的载机位置、姿态信息以及航空相机中位置编码器测量的框架角位置信息,利用齐次坐标变换的方法求解目标在大地坐标系下的指向,再利用地球椭球模型和数字高程模型确定目标点的经纬度信息。采用蒙特卡洛法仿真分析载机位置姿态测量误差及相机框架角位置误差对视轴指向精度的影响,相比于仅采用地球椭球模型的目标定位算法,该算法有效降低了地形起伏对目标定位影响,在目标区域地形起伏标准差大于10m时,大角度倾斜成像的定位精度明显提高。采用飞行试验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度18 000m拍摄框架横滚角小于63°时,目标定位圆概率误差小于70m,可满足工程实际需要。     

R-C光学系统的计算机辅助装调

R-C光学系统是现代光学工程中常用的光学系统,以某一R-C光学系统为例,对其计算机辅助装调技术进行了研究。分析了R-C系统装调理论,确定以主镜为装调基准,调整次镜五个自由度的装调方法,建立起次镜失调量与系统Zernike系数的关系,以此指导装调工作,达到明确装调方向、缩短装调周期的目的。整机光学系统的波像差RMS值优于1/10波长,达到了成像质量的要求。对相机进行实验室和地面外场成像,获得的图像图像清晰,层次丰富,验证了装调工作的正确性。     

WRC－513胶管在FA311型高速并条机的应用

ＷＲＣ－５１３胶管在ＦＡ３１１型高速并条机的应用ＦＡ３１１并条机是国内目前较为先进的高速并条机，由于它每分钟输出棉条速度是ＦＡ３０３型并条机的１．６倍。胶辊运转时表面最大线速度４００ｍ／ｍｉｎ，因此在实际生产中对胶辊的质量要求非常高，除了有较好的耐磨...