航天相机热实验测试系统设计

为了检测航天相机在高低温环境中的电子学性能及可靠性,针对某型号航天相机地面热实验测试需求,设计开发出了一种热实验测试系统,详细介绍了系统的软硬件设计方案及控温策略;系统使用人机交互界面实现热控策略,能实时完成最高80个测试点(160个温度传感器及80路加热器)的控温任务,可以在-30～+50℃内对航天相机进行全方位的温度监控,最高控温精度达到0.5℃;经过实际测试验证,系统具有很好的稳定性,能满足航天相机地面热实验的测试需求,工程应用价值高.     

红外探测器星上大范围高分辨率测温系统

为实现红外探测器星上大范围高分辨率测温从而提升温度控制的稳定性和成像质量,针对传统测温系统不能兼顾大范围与高分辨率两种特性的缺点,研究设计了红外探测器星上温度测量系统。通过全温区分档以及档位自动切换功能实现大范围、高分辨率的温度测量。实验结果表明,该红外探测器星上温度测量系统对星上70～260K的大范围温度进行测量,测量分辨率平均为9.1mK/码,最高可达7.6mK/码,较以往的测温系统分辨率提升了一个量级,满足红外探测器的星上测温要求。     

基于压电偏转系统的卫星平台振动补偿

针对卫星平台振动严重影响空间光通信跟瞄精度的问题,提出了基于压电偏转控制系统的扰动补偿方案.建立了压电偏转系统的数学模型,设计了基于改进型最小均方根(LMS)滤波算法的自适应控制器,分析了最优步长选择的影响因素.针对输入信号的相位延迟问题,设计了自适应延迟滤波器,不仅有效地补偿了相位延迟,还可通过自适应调节输入信号相位...     

利用卷帘快门面阵CMOS自相关成像的空间相机振动参数检测

为了获取空间相机在轨摄像期间的振动幅频特性,提出了一种基于卷帘快门面阵CMOS自相关成像的空间相机振动参数检测方法。基于卷帘式快门CMOS成像原理,对同一景物连续拍摄,得到一组具有相关性的图像序列,通过灰度投影算法对所成图像进行比对求取相对偏移量,拟合偏移量数据,进而根据拟合结果计算出空间相机的振动参数。验证实验显示,二维振动的周期检测相对误差不超过2%,振幅检测绝对误差不超过1pixel。实验结果表明,该方法能够利用低帧频图像序列检测高频振动,大幅度降低了检测算法的数据传输及处理压力,为检测算法的星上嵌入式实现提供了可能,在推扫相机和凝视相机上均有较好的应用。     

多传感器月面障碍模糊识别方法

研究月球软着陆中的月面障碍识别问题,针对激光雷达主动成像与CCD被动成像的多传感器信息融合,提出了一种基于模糊逻辑的智能决策方法.为使探测器能够自主识别安全着陆区域,激光成像雷达仿真中,使用最小平方中位数法计算月面地形坡度,通过阈值分割识别符合探测器软着陆地形要求的月面区域;同时,使用纹理分析为依据的月面障碍被动成像算法快速识别星球表面图像中的危险区域.仿真结果表明,在主、被动成像信息融合基础上提出的模糊逻辑决策方法,通过合理的设置隶属度函数,不仅能够识别出适合着陆的区域,同时能够获得适合月表巡视勘察的地形信息.     

遥感相机静态调制传递函数的地面测试原理

为了在地面研制阶段精确地测试空间遥感相机在各种空间频率处的调制传递函数,对测试原理进行了理论推导和分析,并基于此开展了整机在各种空间频率处的传函测试实验。在给出了遥感相机调制传递函数的测试实验链路的基础上,推导了各种空间频率的正弦波和方波靶标在整个链路中的光能传递过程,从而得到了遥感相机在各种频率下的调制传递函数和对比度传递函数的理论形式,并证明了在任何频率处二者之间的转换系数均为π/4。最后,在真空环境下进行了相机在1、1/2和1/3乃奎斯特频率下的调制传递函数测试。实验结果表明:某空间遥感相机在实验室条件下测得的1、1/2和1/3乃奎斯特频率下调制传递函数分别为0.21、0.40和0.59。经计算光学系统反推传函与设计传函衰减系数接近1,证明了方法的正确性。     

基于液晶空间光调制器的波前畸变补偿研究

针对液晶空间光调制器控制单元数多,直接进行波前相位畸变补偿时计算量大的问题,将控制输入与描述波前畸变的Zernike多项式系数形成映射,极大地减小了优化维数,有效地提高了计算效率.引入单纯形算法,通过使设计的性能指标达到最优,得到最佳的Zernike多项式,实现了精确的波前畸变补偿.针对传统的单纯形算法易收敛于局部极点...     

航天相机1553 B总线仿真测试软件设计

为了提高航天相机地面仿真测试软件的多任务实时处理能力与数据管理效率,根据某航天相机地面测试需求,以VC++为开发工具,结合多线程技术与数据库访问技术,设计出了一种有效的1553B总线仿真软件。该软件能模拟卫星平台为航天相机提供在轨工作时所需的参数及指令,并监测相机工作状态;同时提供了良好的人机交互界面与数据库支持。给出了软件设计架构及实现方法,并提出了一种全新的同步消息处理机制与管理方法,提高了软件的实时处理能力。经实际测试证明,软件运行稳定,实效性好,能满足航天相机地面测试要求,具有广泛的工程应用价值。     

DSP上基于GMM的实时动态物体提取方法

为满足嵌入式系统对图像处理的实时性、可靠性,满足工程对图像质量的需求,提出了一种基于GMM的动态物体提取方法.首先详细介绍了混合高斯模型、去阴影模型、平滑模型的算法原理和实现方法,然后针对DM6437评估板硬件的特点,阐述了DSP算法设计与实现的优化技术,编程实现算法功能,按照要求整合算法,在不影响视频画面质量的前提下,给出了通过优化程序结构和简化模块运算的方法,并对其进行浮点转定点等相关平台移植操作,最终在DM6437上实现了混合高斯模型实时动态物体提取算法.实验结果表明,该算法运算速度快,处理实时性强,图像处理效果明显,具有广泛的实用价值.     

基于Medium型Camera Link的多通道图像实时显示系统设计

为了实现对相机拍摄到的图像数据的实时显示,提出了一种基于Medium型Camera Link的多通道图像实时显示系统设计方案,并完成系统的软硬件设计;Medium型Camera Link可以同时接收和发送两组数据,经过基于“乒乓RAM法”的数据同步处理后,利用2组RAM交替进行写、读操作,可以实现高频高速的数据同步传输;该系统的硬件部分用来接收相机端的实时图像数据输入并对数据进行高速传输,软件部分实现对数据的筛选,整理,格式转换等功能,能够完成对图像的实时显示.