单元探测器的短波红外多通道成像技术

为了克服目前利用短波红外焦平面器件获取图像时难以消除器件自身的非均匀性、难以获得较高信噪比及成本昂贵的问题,提出了利用单元探测器和DMD(Digital Micro-mirror Device)空间光调制器件,基于Hadamard变换进行凝视光学画幅式成像的方法.通过实验验证了该方法用于短波红外成像的可行性.对实现低成本、高信噪比的短波红外成像具有借鉴意义.     

一种大测距动态范围高重频相干测距测速激光雷达(Ⅰ): 体制及性能

分析了简单"对称三角线性调频(STLFM)"连续波测距测速激光雷达体制及其局限性,提出了"双本振"、"双调制双本振"、"双频双调制双本振"相干激光雷达体制,不同程度提升了简单STLFM体制激光雷达的测距动态范围及探测重复频率等性能.对三种体制中涉及到的关键理论进行了仿真分析,对探测精度进行了分析并提出了进一步提高测距精度的措施,仿真分析了采用脉冲积累降低对发射功率需求的能力.几种体制对比表明"双频双调制双本振"对称三角线性调频连续波测距测速激光雷达体制具有大测距动态范围、高探测重频、能有效降低对发射功率的需求等优点.     

三维实体造型技术在装载机工作装置设计中的应用

机械产品都是具有三维空间形状的物体，设计者头脑中建立起来的首先是其三维实体形状。过去常用正投影方法，把头脑中的三维实体分别投影到多个二维视图上，而每个视图只能表示设计对象的局部信息。随后其他技术人员又需要将分散于各个视图中的局部信息，通过想象加以综合，恢复为设计者头脑中的原来的三维实体形状，再对其进行分析、工艺设计和加工等工作，这在实际工程中这往往是非常复杂的过程。如果上述过程中哪一步产生错误，就得返回前边的过程，纠正后再继续进行。如此将耗费大量时间、人力和物力。如果采用三维实体造型技术，直接用三维实体来表达设计对象，并预先在计算机上做装配、检查、分析、修改和加工等工作，这不但可省去从三维转换为二维，再从二维恢复为三维这样的人工思维过程，而且设计过程将更加直观、全面，更能符合设计需要，效率也将大大提高，还解决了二维图纸中长期表达不清楚的问题。     

对地观测激光扫描成像探测效果研究

提出了动态激光扫描探测中的视场偏离问题和反映动态探测效果的动态重合系数的概念,详细分析并推导了动态重合系数与系统设计参数、工作参数之间的关系,以及对探测效果的影响,分析了若干典型情况,为设计实现探测效果良好的对地观测激光扫描成像系统提出了建议和设想.     

无人机大面阵CCD相机遥感系统

针对无人机遥感有效载荷的特点,利用系统集成的方法,设计了一套实用的无人机大面阵CCD相机遥感系统。介绍了系统的相机机身,光学镜头,面阵CCD后背,控制计算机以及这些组件的匹配关系。最后介绍了面阵相机的减振系统。所研制的系统在Y-12遥感飞机上进行了搭载飞行试验,获得了符合要求的图像。     

PHI超光谱成像系统及其海洋遥感应用前景分析

超光谱成像仪研究是成像光谱技术领域中的一个新的课题。该成像仪利用高分辨率的焦平面探测器在保持其空间分辨率和信噪比的基础上，可得到多达几百个波段的光谱图像数据。本文阐述了它在海洋遥感应用中的发展前景，并分析了PHI（Pushbroom Hyperspectral Imager）仪器及其海洋遥感应用。     

基于材料补偿的线性色散组合棱镜研究

作为传统的分光器件,棱镜的非线性色散缺陷限制了其在精密光谱仪器中的应用。从分析棱镜非线性色散产生的本质出发,建立了材料的色散模型,提出了一种线性色散组合棱镜设计方法。使用非线性系数T1和T2相近、线性系数V相异的两种材料,通过控制组合棱镜的参数和光线入射角可获得线性色散。最后通过建立线性色散组合棱镜的评价指标,对设计结果进行了科学、合理的评价,验证了设计理论的正确性。研究发现,组合棱镜能够有效改善棱镜的非线性色散缺陷,其改善程度依赖于两种材料的绝对非线性系数P。当P<0.01时,组合棱镜可获得线性色散,其色散曲线的非线性(Nonlinear, NL)优于5%。     

像面编码计算成像实验研究及重构图像的质量评价

针对国产化大面阵红外器件技术缺乏,用红外焦平面探测器获取图像时难以消除自身的非均匀性以及信噪比低,航空航天成像应用中的图像采集、传输、存储成本越来越高等问题.论文引入了像面编码计算成像,首先分析了这种成像系统的原理模型,然后将压缩感知理论应用于计算成像中,搭建成像原理样机,进行非压缩和压缩的计算成像实验.最后在重构的图像质量评价中引入了信号子空间分析方法,进行重构图像的信噪比估计,实验结果表明,这种信噪比估计方法更加准确有效,并且可以以此作为实验结论给出实际压缩成像时需要的合理采样次数.     

用于太赫兹空间传输的透镜设计及验证

太赫兹激光作为大角度发散的高斯波束不能简化为平面波或球面波.经典电磁理论和ABCD法则传输理论建模显示: 正透镜实现太赫兹激光束的会聚, 会聚后其像距明显小于透镜的焦距;焦距和太赫兹激光光束波前半径相匹配的负透镜可以实现太赫兹激光束的准直.实验证实f′=-188, 的负透镜位于与太赫兹激光光束波前半径相匹配的位置时, 即z=100 mm, 太赫兹激光的发散角从6°提高到0.1°,20 m传输实验中, 负透镜准直探测方案比正透镜准直探测方案更加简单有效.     

多波束激光雷达的高精度收发配准方法的实验验证

针对三维成像多波束激光雷达系统微弧度量级激光发散角和多元并行收发条件下极高配准精度要求,进行了收发配准技术的研究和验证。提出了多波束激光雷达系统收发配准的方法,实现了一套基于光纤光学的收发光学系统分离的高精度收发光学系统;发射激光的单元发散角达到了近衍射极限的20 rad,接收视场达到60 rad,实现了1 064 nm近红外波段51元的线列并行收发,收发配准精度达到10 rad以下。实验验证结果显示,该收发配准的方法具有较好的可行性,配准的精度能达到理论分析要求。经过温度等环境因素的分析,系统在一定的温度范围内具有较好的稳定性,该温度范围较易控制,能够满足多波束激光雷达系统的工程应用要求。