一种轻巧的液浮空间角靶标关键技术研究

针对光电装备大轴间距多轴一致性检测中基准光轴漂移的问题,该文设计一种轻巧的液浮空间角靶标对基准轴空间姿态进行检测和补偿,以确保检测精度。该靶标采用靶板稳定技术与摄影测量技术有机结合,利用液浮靶标提供相对地球坐标系稳定的光轴漂移测量基准,再通过摄影测量方法解算基准轴的空间姿态,充分利用DSP的快速计算能力实现基准轴漂移的实时监测和大轴间距多轴一致性检测精度的修正。实验结果表明:该靶标的测量误差在仅有水平或方位姿态变化时控制在±6″以内,在水平、方位姿态同时变化时控制在±10″以内,能够高精度地检测基准轴的空间姿态变化,为光学动态对准大间距光轴夹角测量提供实时高精度校正。     

液浮靶标靶板的设计与实验

为了设计光轴一致性检测中用于基准光轴空间角监测的液浮空间角靶标,确定了液浮靶板选择原则。首先,利用流体力学对靶板在浮液中的横摇固有周期进行了分析;然后,结合谐振等相关知识,分析了靶板横摇固有周期与浮液震荡周期不同比值下,靶板的稳定情况;最后,确定了靶板横摇固有周期应大于浮液震荡周期的靶板选择原则。通过对不同厚度的圆柱形靶板及半球形靶板的分析,选择横摇固有周期较大的半球形靶板,并通过实验验证了所确定的靶板选择原则的正确性。     

Large-scale spatial angle measurement and the pointing error analysis

A large-scale spatial angle measurement method is proposed based on inertial reference. Common measurement reference is established in inertial space, and the spatial vector coordinates of each measured axis in inertial space are measured by using autocollimation tracking and inertial measurement technology. According to the spatial coordinates of each test vector axis, the measurement of large-scale spatial angle is easily realized. The pointing error of tracking device based on the two mirrors in the measurement system is studied, and the influence of different installation errors to the pointing error is analyzed. This research can lay a foundation for error allocation, calibration and compensation for the measurement system.     

连铸结晶器铜板与坯壳间摩擦力的分析与研究

通过连铸机在生产过程中结晶器铜板与坯壳间摩擦力及摩擦功的分析与研究,得出其数学模型,并根据其特征值的变化预报粘结与裂纹漏钢。     

结合引导滤波和卷积稀疏表示的红外与可见光图像融合

为了解决红外与可见光图像融合时信息容易相互干扰、影响融合质量的问题,将引导滤波、高斯低通滤波与非下采样方向滤波器组相结合,提出一种新的图像融合方法。利用引导滤波和高斯低通滤波,将源图像分解为低频近似部分、强边缘部分和高频细节部分,并将高频细节部分进行非下采样方向滤波,进一步得到高频方向细节部分;对低频近似部分应用基于局部区域能量的融合规则,对强边缘部分提出一种基于卷积稀疏表示的融合规则,对高频方向细节部分提出改进的脉冲耦合神经网络的融合规则,得到相应的融合部分,并通过逆变换得到最终的融合图像。对多组红外与可见光图像的实验结果表明,算法得到的融合结果的主观视觉效果和客观评价指标均优于传统的图像融合方法,其客观评价指标中的标准差、信息熵、互信息、平均梯度和空间频率相比融合效果较好的基于离散小波变换和稀疏表示的融合方法平均提高20.28%、2.24%、47.41%、5.34%、8.02%。     

大尺寸空间角测量系统光轴指向不确定度评定

由于被测对象相距较远,高精度的公共测量基准难以建立,因此大尺寸空间角测量的难度较大。为了解决大尺寸条件下空间角的现场测量问题,提出一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法。首先,阐述了大尺寸空间角的测量原理并且设计了测量系统。然后,对测量系统中基于二维振镜的光轴指向不确定度进行了研究,重点分析了各类误差对光轴指向不确定度的影响。最后,利用蒙特卡洛仿真对各项误差所引起的光轴指向不确定度进行评定,为光轴跟踪装置的误差分配及其指向精度的现场评估等工作奠定了基础。     

基于热-力信息融合的智能漏钢预报技术研究

通过连铸机拉钢过程中坯壳发生粘结、纵裂及异物卷入漏钢时坯壳特征、坯壳与钢板间温度及摩擦力特征变化,对热电偶信息源、热通量信息源及结晶器与坯壳间摩擦力、摩擦功信息源的特征变化建立基于热-力信息融合的智能漏钢预报系统。该漏钢预报系统漏钢预报的准确率由原系统的71.43%提高到90.28%。     

基于靶标辐射元的IR-JST温度反演方法研究

红外成像干扰模拟靶标(JST)用以在红外成像导引系统(IRIGS)抗干扰性能测试中为IRIGS提供干扰源,目前普遍采用的数字仿真法受仿真精度的制约不能准确的模拟各类干扰源,为此本文提出了一种基于热电器件阵列的红外成像干扰模拟靶标生成方法。但是实验中发现在热像仪温度反演过程中,利用传统的黑体定标方法将引入发射率补偿误差,并且随着工作时间的增加,热像仪发生温度漂移现象,严重的影响了热像仪温度反演精度。针对以上问题,提出了一种基于靶标敏感单元的热像仪标定方法及漂移补偿算法,实验结果表明,该方法能够使热像仪温度反演误差由7℃降低至0.5℃。