一种基于分布式反馈激光器的FBG高速解调系统

采用分布式反馈(DFB)激光器,其电流驱动 信号为100kHz正弦波,同时配合 100kHz方波进行中断控制,在20～150mA驱动电流输出100kHz、1nm光谱范围 的波长扫描光。 激光器结合光环形器、光电管等光器件,配合信号采集与处理部分组成高速光纤布拉格光栅 (FBG)解调系统。实验 验证,本系统具有FBG波长信号静态、动态解调能力。在温度静态实验,解调系统 线性度为0.99921、 精度约为8pm。在2kHz、4kHz动态振动实验中,解调系统具有良好的响应度和精确度,并 可分析50kHz 以内的频谱信息。本文的FBG解调系统,结构简单,成本低,可用于FBG 100k Hz的高速解调,不受外界环境和光强扰动的干扰,稳定性高。     

基于DDR2 SDRAM乒乓双缓冲的高速数据收发系统设计

在高速数据收发系统设计中,首先需要解决的问题是实时数据的高速缓存,然而FPGA内部有限的存储资源无法满足海量数据缓存的要求。为了解决系统中海量数据的缓存问题,系统创新提出了一种基于DDR2 SDRAM的乒乓双缓冲设计方案。方案设计了两路基于DDR2 SDRAM的大容量异步FIFO,通过FPGA内部选择逻辑实现两条通路间的乒乓操作,从而实现数据的高速缓存。实验结果表明,基于DDR2 SDRAM的数据收发系统实现了每路512 Mbit的缓存空间和200 MHz的总线速率,解决了海量数据的高速缓存问题。     

基于高体分SiCp/Al材料的空间相机主支撑结构研制

作为空间相机光学元件的载体,主支撑结构对于确保光学元件相对 位置的长期准确稳定具有决定性作用。由于具有比刚度高、热稳定性好等优点,高体分碳化硅颗粒增强铝基(SiC_p/Al)复合材料 非常适用于航天光机结构。利用超声波钎焊技术可以解决高体分SiC_p/Al材料的焊接问题,这 为其在空间相机主支撑结构上的应用奠定了基础。介绍了一种基于高体分SiC_p/Al材料的某空 间相机的主支撑结构。通过工程分析比较了同一主支撑结构分别采用TC4和高体分 SiC_p/Al两种材料时的力学性能差异。结果表明,采用高体分SiC_p/Al材料制成的主支撑结构在质量上轻了31.8%,在一阶频 率上高了25%。通过力热试验可知,该主支撑结构在焊缝强度和尺寸稳定性等方面均满足使用要求。     

基于SOPC的红外智能视频终端设计与应用

提出了一种基于SOPC的TAU320红外热像仪联网方案。采用美国Altera公司生产的 Cyclone III系列FPGA芯片作为平台,搭建了包含SRAM、W5300多个外设接口的SOPC系统。通过TAU320热像仪 采集视频数据,并将其乒乓存储至SRAM;采取DMA方式读取数据,经W5300网络芯片将其传送至远程PC 机。PC端用于控制硬件电路的工作状态切换以及实现视频显示。本文系统采用TCP协议实现了视频数据传 输,并具有体积小、功耗低、控制灵活等特点。     

基于视觉信息的移动机器人控制系统设计

机器人的视觉相当于机器人的眼睛,机器人视觉系统是当下研究热点。本文主要研究基于视觉信息的机器人系统,通过对获得的图像信息的处理来实现对机器人的控制。详细讨论了摄像机标定、图像处理等方面的设计,实现了对机器人控制系统的设计。     

摄影后期处理中计算机技术的结合应用

为分析摄影后期与计算机技术的结合使用,通过分析摄影后期处理中存在的问题,论述摄影后期处理中计算机技术的结合应用,详细分析计算机技术在重新构图、修补图像等中的应用,发现采用计算机软件技术在摄像后期处理中能够非常精确的调节摄影色调,修饰图像中的缺陷,在处理中需要根据实际情况和需求来进行处理。     

极紫外相机电控单元的设计与实现

为了实现对极紫外相机控制及管理功能,设计并实现了一种基于FPGA的电控单元。该系统以FPGA为核心,经过RS-422接口与信号处理子系统进行通讯,通过LVDS接口接收信号处理子系统发送的科学数据,与CPU之间通过数据总线进行通讯。为了提高电控单元的可靠性,在设计过程中采用了抗辐照设计和交叉备份的冗余设计。通过极紫外相机电控单元的测试和试验验证表明:极紫外相机电控单元的功能和性能满足指标要求,为极紫外相机在轨取得圆满成功的结果起到了重要作用。     

离轴三反空间相机与卫星平台的优化连接方式

对于与卫星平台卧式安装的长焦距离轴三反空间相机,由于地面与在轨状态环境条件不同引起平台接口与相机产生温度差,导致相机视轴漂移影响成像质量。为解决此问题,提出了将柔性连接座、刚性连接座和可解锁连接座配合应用的优化连接方式,实现了相机与平台在轨状态3点静定柔性连接,并在运载阶段利用可解锁连接座提高相机基频。利用有限元方法对优化连接方式进行验证,平台接口温度降低15℃引起次镜角度变化为9.62(安装位置跨距1.2 m),满足光学设计要求;同时运载阶段相机在X、Y、Z三方向频率响应基频分别为120 Hz、120 Hz、110 Hz,与全刚性连接情况相比无明显降低。利用试验工装模拟平台进行温度变化替代试验,平台在温度提高15 ℃情况下,试验结果与仿真结果相符,且次镜转角实测值与仿真结果最大误差为9%。试验结果说明优化连接方式解决了卫星平台与相机在轨状态温度差引起的视轴漂移的问题,提高了相机的在轨环境适应性。     

一种基于共线特征点的线阵相机内参标定方法

提出一种利用共线的标定特征点确定线阵相机内参的方法。所有标定特征点均在线阵相机的视平面内。首先,标定过程中对标定特征点逐一成像,直接得到标定特征点和其对应像点,解决了空间标定点与像点的对应问题;其次,通过数学建模得到线阵相机的成像模型,联立多个位置处的成像模型解算出相机内参;最后,对影响线阵相机标定的因素进行分析及实验验证。理论分析和实验结果表明,文中的线阵相机标定方法简单灵活,无需制作精密的靶标,可获得大量标定点,提高了线阵相机标定的准确性和稳定性,实验得到成像特征点重投影像点位置偏差均方根为0.37 pixel。     

地磁坐标系下变姿态空间相机的外热流计算

为了提供准确的空间相机外热流数据,提出一种在地磁坐标系下进行频繁姿态变换的空间相机瞬态外热流计算方法。首先,确定了在J2000坐标系下太阳地球的相对位置及太阳辐照强度;其次,计算相机不同位置的地磁纬度,并采用二分法得到相机在轨运行时进出高磁纬地区(|L|60)的轨道时间;然后,依据其地磁纬度,确定相机不同时刻下的在轨姿态。最后,采用蒙特卡洛法(MCM)计算相机的各环境映射面的轨道视角系数,进而得出整轨周期内各环境映射面接受的瞬时外热流。此方法与IDEAS/TMG软件的外热流结果能够较好的吻合。与姿态稳定的相机相比,空间相机姿态频繁变化会导致外热流数值的明显波动。尤其是入光口所在的+Z面,其波动范围为0~1 245.4 W/m2。