车载光电侦察平台视轴稳定技术研究

为了进一步提高光电平台伺服控制系统的抗扰动能力,提出一种基于自抗扰控制器的改进型速度稳定回路。首先,分析了平台视轴稳定回路的数学模型并引入电流环对其进行了化简,通过伺服控制系统中扰动作用原理,引入扰动总和的思想。然后,设计含有降阶扩张状态观测器的自抗扰控制器,对扰动总和实时观测并进行线性化前馈补偿。最后,以某型车载光电平台为控制对象,进行了PI控制器与自抗扰控制器的对比实验。实验结果表明,采用自抗扰控制器伺服控制系统相比PI控制法的阶跃响应速度更快,超调幅值仅为PI控制法的26.98%。使用摇摆台引入的频率为2.5Hz的正弦扰动,系统稳态误差幅值仅为PI控制法的9.76%。在系统模型参数改变±15%范围内,自抗扰控制器仍具有良好的抗扰能力,表现出很强的鲁棒性,满足光电平台的性能要求,对提升平台抗扰能力有着较高的实用性。     

大功率准连续355nm紫外全固态激光器的研究

报道了一台激光二极管(LD)侧面抽运Nd:YAG腔内倍频与和频准连续355 nm紫外激光器。采用双头Q开关调制的LD侧面抽运Nd:YAG激光器,通过在腔内置入I类非临界相位匹配的三硼酸锂(LBO)晶体进行倍频获得532 nm波长准连续激光,置入两块II类相位匹配的LBO晶体对基频光和倍频光进行两次和频,从而获得了大功率准连续355 nm紫外激光输出。在注入电功率为939.6 W、重复频率为8 kHz时,355 nm激光最大输出功率为15.3 W,脉宽为90 ns,总转换效率为1.63%,其光束质量M2x,M2y分别为4.23和4.56,功率不稳定度为±2.7%。     

基于激光光束质量测量的超消色差物镜设计

在激光光束质量测量时,为了避免每次测量不同波长激光都要对聚焦透镜的焦平面位置进行标定,降低测量误差,研究和设计了覆盖紫外至近红外波段的超消色差物镜。基于波像差的理论,推导了超消色差物镜初始结构求解的方程组。应用光学设计软件Zemax设计了工作波段为350~1100nm的宽光谱超消色差物镜,焦距为200mm,入瞳直径为25mm。给出了光学系统图、纵向像差曲线、焦移曲线及调制传递函数(MTF)曲线。设计结果表明,采用该方法设计的物镜,在0.707孔径处不同波长光线的球差曲线基本相交于一点,实现了超消色差;工作波段内的焦移仅为26.3μm,基本固定了焦平面的位置;在截止频率范围内的MTF均接近衍射极限,满足了紫外至近红外波段激光光束质量的测量要求。     

基于iPLS的玉米近红外光谱数据处理方法研究

通过对选取的离散小波变换后的小波细节系数的重构光谱进行iPLS建模,从中获得了较好的预测结果。实验表明,合理选择小波细节系数可减少非主要信息的干扰,并以此来提高成分分析精度的方法是切实可行的,采用iPLS建立的玉米蛋白质模型,不仅能有效地减少建模所用的变量数,缩短运算时间,而且预测能力和精度均得到提高,在实际应用中有一定的参考价值。     

弹丸转动惯量测试系统及其误差分析

介绍了一种用于测量弹丸转动惯量的高精度测量仪器,该仪器利用双悬丝扭摆机构、光电计时系统提取摆动周期信息,由MCS-51系列单片机组成的测量系统进行数据处理,并由LED显示器测量结果。文中阐述了仪器的工作原理, 推导了所需的计算公式,分析了产生测量误差的因素,进行了定量精度分析,给出了实验结果与测量精度。     

校靶镜检定装置设计与图像处理技术研究

根据校靶镜的检定需求,研究了校靶镜检定装置,可完成不同口径的校靶镜检定,扩展了检定范围。采用外调焦平行光管提供20m、50m、100m以及无穷远四种模拟目标,以满足不同目标距离的校靶镜的检定需要。同时采用CCD摄像系统与图像判读程序替代人眼读数,由于数字化图像传感器克服了人眼分辨力的不足,因此简化了校靶过程,校靶精度得到提高,检定时间得到缩短。     

物面倾斜对激光三角法测量误差影响的分析研究

针对传统方法测量位移时出现的分辨率低、准确性差、操作不便捷等问题,提出采用激光三角法非接触测量物体位移,而物面倾斜是影响测量精度的主要因素。通过分析激光三角测量的基本原理,基于朗伯定律,利用光散射原理研究了物面倾斜角与光能质心之间的关系;由沙氏条件下的几何光路关系,推导得到测量误差与倾斜角之间的关系式;通过实验数据对激光扫描测量产生的误差进行分析,验证理论推导的结果,在测量中具有避免出现粗大误差的实际意义。     

大口径枪械质心测量系统及其误差评定

本文介绍了一种大口径枪械质心测量系统,并对该系统进行了误差分析.大口径枪械质心测量系统,基于力矩平衡法原理,利用测量传感器,拾取测量信号,工控计算机进行数据分析,实现了智能化、自动化测量.为保证测量的可信度,本文从测量不确定度方面进行了误差分析,并针对测量系统的测量数据,根据GUM导则中对测量不确定度的分类,进行了测量不确定度的评定,给出了测量报告.报告结论该系统测量结果的质量较高,有很好的使用价值.     

偏振变换法测量固体激光器的动态热焦距

为了精确测量激光晶体的动态热焦距,提出了一种指示光偏振变换测量方法。基于几何光学成像理论,建立了热透镜动态热焦距的表达式。将准直的指示光往返两次通过具有热透镜效应的激光晶体,利用偏振变换的方法使测量光束有效的从光路中分离出来,采用CCD相机对被测光束进行探测。搭建了激光晶体的动态热焦距的实验测量装置,分别测量了端面泵浦和侧面泵浦两种工作状态激光晶体的动态热焦距,最后分析了实验测量的误差。结果表明:利用指示光偏振变换法测量激光晶体的热焦距,测量误差仅为0.8 mm,能够满足激光器谐振腔设计要求。     

火炮内膛形廓在线光电检测技术

文章介绍了在火炮身管内膛加工中，应用激光准直原理和光三角测径原理对火炮内膛直线度和形廓进行实时自动检测的光电技术和设备。该设备的测量误差小于０．００５ｍｍ，实时检测结果可由计算机屏幕显示，并可由打印机记录输出。