弹光调制干涉具共振热动态模型的分析与研究

为了解决弹光干涉具在工作时,由于机械振动和外界环境温度引起的晶体内部温度累计从而导致共振频率漂移的问题,建立了弹光调制干涉具共振热动态模型。通过对串联共振模型的阻抗特性分析,得到了弹光调制干涉具的热耗散功率、反馈电流和反馈电流相对于驱动电压的相位的关系。通过对热动态模型共振单元的分析,最终推导出了干涉具中温度随时间的变化率和共振频率随时间的变化率方程,以及得出了干涉具共振热动态模型的频率稳定状态方程。分析结果表明,为了保证弹光干涉具得到最大光程差,必须采用锁相频率跟踪,时刻保持驱动频率与干涉具共振频率一致。     

基于单片机的光电报警系统

随着超大规模数字集成电路、单片机技术的飞速发展,利用单片机及其它外围芯片实现防盗报警成为一种发展趋势。它具有探测效果好、易于装配、体积小、操作简单等优点,而且性能价格比也很高。对于人们日益关注的安全问题,报警器逐渐崭露头角,做出了很大的贡献。本文设计了一种基于单片机的光电报警系统,详细说明了报警系统的各个功能部件。并利用电路仿真软件Protus对系统电路进行了验证。     

数据平滑技术在自动机运动规律测试中的应用

基于自动机运动规律测试参数测试条件,试验得出的数据存在高频随机噪声,需要进行剔除.论述了对大量数据应用滑动平均平滑法、局部加权散点修正平滑法及鲁棒的局部加权散点修正平滑法处理的原理,选取不同的平滑点数进行仿真,同时与实测数据直接微分比较,将三者与更高精度的仪器所得的数据特征点值进行比对,得出较为合理的平滑消噪的方法.     

基于EMD的强振动环境中破片速度测试信号处理

针对强振动环境中破片速度测试信号难于处理的问题,在对静爆振动信号进行分析的基础上,提出了基于EMD的信号处理方法.在获取信号的各阶本征模函数(IMF)的基础上,结合信号的特征,构建适用的带通滤波系统;再通过相关函数值确定过靶信号的对应关系;然后通过斜率最大法获取信号的特征点,从而计算出破片的飞行速度.多次实验结果表明,该算法对于强振动环境中的破片速度测试信号处理有较强的适用性,具有一定的实用价值.     

复杂可编程器件和单片机在坐标测试中的应用

针对控制器I/O口不足的问题,提出将复杂可编程器件(CPLD)和单片机相结合应用于激光光幕坐标靶测试.采用CPLD作为坐标数据采集和存储装置,单片机控制CPLD的工作,并处理、显示数据.对7.62 mm弹丸的过靶坐标进行了测试实验,结果证明CPLD和单片机在激光光幕坐标靶测试的应用中不仅继承了光电靶的众多优点,还解决了传统激光光幕测坐标靶的处理器I/O紧缺、处理速度慢等缺点,满足靶场对与弹丸坐标采集测试靶面大、可测连发的要求.具有调试简单、灵敏度高、响应速度快、可拼接的优点.     

光电检测系统中对干扰光的抑制方法研究

光电检测系统具有测试精度高、容易实现非接触测试等优点,但却容易遭受太阳光、火光及各种杂散光的影响.文章提供了三种有效抑制干扰光的方法.一是选用合适的干涉滤光片或带通滤光片组合在光入射光敏检测器件前首先进行滤光;二是差分补偿法,选用与主光敏探测器对称的辅光敏检测器件,对其入射的干扰光进行补偿;三是调制解调方案,通过对激光器进行调制,对光敏检测信号进行解调的方法.实验证明,这三种方法能有效地抑制干扰光的影响.     

基于小波滤波及相关分析的激光光幕破片测速信号数据处理

针对激光光幕战斗部破片测速中信号噪声起伏大和无法自动判读的问题,提出了基于小波分析和相关算法的激光光幕破片测速信号自动识别与处理方法。该方法基于离散小波变换的带通滤波性质和多分辨率分析,联合小波阈值去噪方法,对破片过靶信号进行小波滤波;结合波峰检测获取各破片过靶的特征点计时时刻,根据同一破片飞行穿越前后光幕所捕获信号的相关性对各破片波形的归属进行自动识别和数据处理。通过对12组战斗部静爆现场采集到的波形进行处理,研究结果表明：该算法能够很好地滤除激光光幕破片测速信号中的高低频噪声,破片特征点的拾取率为96.9%,破片波形的归属识别率为87.2%.     

光弹调制差频偏振测量及误差分析

针对现有光弹调制测量偏振方法无法用普通阵列探测器有效采集锁相频率,难以测量复色光的偏振特性等缺点,提出了一种三光弹调制器互差频调制的新型偏振测量方法.操作时,3个光弹调制器分别工作在频率w1,w2和w3上,三频率大小略有差异,从而可以对光进行差频调制并产生载有被测光偏振信息的低频调制分量(0,w1-w2,2w1-2w3);然后,通过锁相放大即可以一次测量获得斯托克斯矢量S中的S0,S1和S2.介绍了三光弹调制差频偏振测量的基本原理,通过相应的数值仿真和实验验证了其可行性,并对差频大小、相位延迟幅度等因素对测量结果的误差进行了初步分析.分析表明,该方法不仅保留了原光弹调制偏振测量方法测量精度高等优点,而且调制光电流频率下降了2～3个数量级(10～500 Hz),普通阵列探测器即可实现探测,在高精度偏振成像技术方面具有潜在的应用价值.     

大面积平行光幕弹着点测试系统

研究了基于平行激光幕大面积弹着点坐标测试方法.以半导体激光线发生器为光源,用长焦距消球差的柱面菲涅耳透镜形成平行激光幕单元,通过多个平行激光幕单元的无缝拼接可形成大面积靶面.由于平行激光幕单元内沿宽度方向通量密度呈高斯分布,一定直径的弹丸通过光幕的不同横向位置时探测器获取信号不同,因此可根据信号的幅值来细分平行激光幕单元宽度范围内弹着点的位置.通过口径为7.62mm的实弹射击试验验证了细分方法的可行性.结果表明了该系统有足够的灵敏度能获取小目标的过靶信号;在10 m长靶面的试验系统中测量坐标值与弹孔测量坐标值差值的标准差为5.16 mm.     

基于光敏管阵列交汇的空间炸点位置测试系统设计

为了衡量某种弹药的毁伤效能,需知某弹体在空间的爆炸位置决定毁伤威力与效果.基于上述要求,设计了空间炸点位置阵列交汇测试系统.采用两个光敏管阵列作为探测装置,利用现场可编程门阵列(FPGA)进行密集并行的高速数据采集.通过实测实验,得出空间炸点位置,表明了系统的可行性和有效性.