行间转移CCD的时间延迟积分调光方法

针对航空航天相机工作时由于曝光时间导致的图像质量下降问题,提出了行间转移面阵CCD的时间延迟积分(TDI)调光方法。选择行间转移面阵CCD KAI-16000作为成像器件,设计并完成了成像系统,利用FP-GA控制行间转移面阵CCD的驱动信号模式,将普通电子快门调光方法与TDI调光方法相结合,完成实时调光。实验结果表明:该成像系统无需延长曝光时间,依靠改变TDI工作模式下积分级数,解决了由于曝光时间不足导致的图像质量下降问题,图像信噪比(SNR)从13.22dB增加到33.74dB。     

顶部发射绿色磷光OLED的制备与瞬态性能研究

用磷光材料Ir(ppy)3制备了高效率顶部发射绿色有机发光二极管(OLED),器件的结构为:ITO/Ag/NPB/Ir(ppy)3(5wt%):TPBI/TPBI/LiF/Al。研究发现与传统的无微腔结构器件相比顶部发射器件的性能有大幅度提高,其最大效率为18cd/A。通过使用F-P腔,器件的电致发光(EL)寿命由7.6μs降低为7.1μs,有效地缓解了效率随电流密度增大而下降的问题。顶部发射器件EL共振的主峰位于505nm处,发射光谱半峰宽(FWHM)窄化为23nm,色纯度为(x=0.122,y=0.671),发射光随探测角度变化较小。最后,分析了其瞬态光电性能变化原因。     

移动OFDM CFOs估计的步长算法实现

为了保持移动中正交频分复用(OFDM)技术子载波间的正交性,避免载波间的干扰(ICI)引起的系统性能退化,建立了载波频率偏移(CFOs)的步长估计模型,对模型的稳定性、步长参数和CFOs的估计误差等进行研究,并进行了MATLAB仿真。VHDL程序在电路板上运行的实验结果表明:在±3σ估计变化区间内,移动速度为400和800 km/h时,CFOs的误差分别近似为0.010和0.017,符合CFOs估计误差必须精确的在子载波空间1~2%范围内的衡量标准,同时程序在电路板上能够正确执行。     

捷联式惯性导航系统初始对准扰动补偿控制算法

提出了一种捷联惯性导航系统初始对准扰动补偿二级控制器的设计方法。选取载体的飞行姿态、速度与位置增量建立了扰动补偿控制的状态空间数学模型,基于Backstepping控制方法,通过引入虚拟反馈控制变量设计了非线性控制器,保证大初始扰动条件下系统状态稳定收敛到系统的平衡点集。在平衡点集,设计了H2最优状态反馈控制律,以保证系统状态在平衡点集的渐进收敛。仿真和系统试验结果表明,这种二级补偿控制方法能有效抑制初始对准扰动误差,导航解算精度能够满足工程实际需要。     

航空遥感面阵CCD相机像移速度计算方法

为提高航空遥感相机的照相分辨率,必须对航空遥感相机进行像移补偿。探讨一种面阵CCD相机像移速度的计算方法——坐标变换法,其原理是利用地面上相同点在相机姿态变换前后像面不同坐标值之间的矩阵关系求出像移量及像移速度。利用该方法计算航空遥感相机在垂直工作方式下像面中心点与像面上任一点由于飞机的姿态变化与飞机的飞行运动引起的前向像移速度和横向像移速度,并将此方法推广到倾斜式相机像移速度的计算中。     

地平式跟踪系统过顶问题研究

地平式光电系统过顶跟踪时需要很大的方位角速度,在目标通过天顶瞬间方位角速度达到无穷大,导致地平式系统在天顶附近存在跟踪盲区。为此,对天顶跟踪盲区进行了分析,提出盲区范围计算公式,并分析了天顶附近目标图像旋转问题。从软硬件两种角度提出过天顶跟踪目标的方法,即倾斜方位轴方法和程序引导方法,通过比较二者的优缺点给出具体应用范围。     

基于Camera Link协议的CCD图像采集系统

为满足航天相机系统快速、高质量的成像要求,设计了一种基于Camera Link协议的高速CCD（ChargeCoupled Device）图像采集系统。该系统采用CPLD（Complex Programmable Logic Device）、专用视频处理芯片TDA8783、乒乓结构的存储器进行设计,并使用时间延迟积分（TDI：Time Delay Integral）的工作方式,通过设置单级积分时间长度和积分级数改变总积分时间长度。实验结果表明,该系统能同时输出两路CCD电压信号,最高数据输出速率达15帧/s,信噪比大于50dB,两通道的不均匀性小于2%,满足航天相机系统的高速、高分辨率设计要求。     

多媒体定时器方法中MFC跨线程传递窗口类消息的实现

为实现高频数据采集,采用多媒体定时器的方法实现上位机精确定时,同时研究实现了MFC中跨线程窗口类消息传递问题的解决方案。实验表明,定时精度高,达到10毫秒精确定时,不会出现数据丢失,运行良好。     

Performance Comparison of Long-Wave Infrared Imaging Spectrometer Between Dyson Form and Offner Form

In view of the difficulties in traditional long-wave infrared imaging spectrometer which is hard to realize a high signal-to-noise ratio and miniaturization as well under the weak remote sensing signal,Offner convex grating spectrometer and Dyson concave grating spectrometer,both having concentric structure,are designed and analyzed in the band of 8-12 μm. The diffraction angle expressions of the two spectrometers are obtained and the diffraction characteristics are acquired. Both of the spectrometers are designed in Zemax environment under different F-numbers and different grating constants with the same slit,spatial resolution,spectral resolution and detector. The results show that Dyson grating spectrometer possesses the advantages of higher throughput and smaller volume, and Offner grating spectrometer possesses the advantage of more accessible material and the absence of chromatic aberration. The differences between Dyson form and Offner form show that the former is a better choice in the long-wave infrared imaging spectrometer.     

Analysis of the Micro-Rotation Compliant Mechanism Based on the Corner-Filleted Flexure Hinges

基于直梁圆角型柔性铰链的小转角柔顺机构

鄢永耀^1,2,刘伟¹ ,颜昌翔¹ ,付锦江^1,2

（1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 130033;

2.中国科学院大学,北京 100049）

创新点说明：

1）通过对称变换和坐标平移的方法较为简单方便的推导出了直梁圆角型柔性铰链的柔度公式;

2）设计了一种由8个直梁圆角型柔性铰链组成的适用于某快速微调装置中的小转角柔顺机构

研究目的：

根据研究的直梁圆角型柔性铰链柔度公式及小转角柔顺机构力学特性,对某快速微调机构的旋转部分进行结构设计及优化。

研究方法：

1）对称变换及坐标变换的方法（理论计算）;

2）三维建模和有限元分析;

3）建立优化模型及运用matlab软件的fmincon优化指令。

结果：

1）推导了直梁圆角型柔性铰链的柔度公式;

2）设计了小转角柔顺机构,并推导出了工作力矩/刚度的理论公式;

3）根据某快速微调机构的技术要求,进行了结构设计及优化。

结论：

1）本文通过采用对称变换及坐标变换的方法,相比于传统的微积分直接计算更加简单方便的推导出了倒圆角柔性铰链的柔度公式,经验证,理论推导的结果与有限元结果比较大体一致,误差不超过8%。

2）结合此倒圆角柔性铰链的柔度公式,研究出一种一维旋转机构——小转角柔性机构,并推导出工作力矩/刚度的理论公式,分析了结构参数对工作刚度的影响,通过有限元分析及测试实验验证了柔性机构的力矩理论公式准确可靠。

3）根据某空间项目的技术要求,设计了相应的小转角柔性机构,并通过优化模型对此柔性机构进行了尺寸优化使得其满足约束条件的同时工作力矩尽量小。

关键词：柔性铰链,直梁圆角,柔顺机构,刚度,优化,理论模型