面阵CCD调制传递函数测试仪器研究

电耦合器件（charge coupled device, CCD）的成像质量直接影响新一代星敏感器的综合性能,现有CCD测试仪器受初位相对准偏差影响,重复精度较低。论文推导了基于条纹对比度原理的面阵CCD调制传递函数（ modulation transfer func-tion, MTF）表达式,分析初始位置偏差与MTF重复精度间的数学关系,提出初位置平均调制传递函数的概念与数据处理方法,据此改进条纹板设计,并对CCD测试仪器光学、机械、电控系统进行仿真设计。采用两片Kodak KIA-4021面阵CCD作为试样,在感光面不同区域对MTF进行多次重复测量,测试重复精度优于0．025。实验结果表明,采用统计平均方法评价CCD成像质量,在感光面不同区域的测量结果一致性较好,重复精度优于极值算法。     

光电经纬仪外引导功能室内检测技术的实现

根据光电经纬仪室内检测工作的需要,在研究数据通信原理的基础上,建立了基于TCP/IP协议的检测网络,并利用计算机软件模拟外场中各种引导设备的引导信息,将各种不同的外引导信息通过检测网络传输传送到多个经纬仪分站系统,同时接收每个分站返回的数据,进行综合分析,实现了在室内检测光电经纬仪外引导功能,为经纬仪的室内检测提供了一种新的手段.     

基于MEMOBUS协议的多轴电机控制系统设计

随着现代工业系统的结构越来越复杂,功能也越来越繁多,往往简单的控制不能满足要求.尤其在复合轴系统中,需要多伺服电机联动控制才能实现功能需求.针对这种系统的要求,设计了基于MEMOBUS协议的多轴伺服电机控制系统.该系统采用多轴控制器＋驱动器结构,由上位机控制,通过软件调整控制参数及控制策略,由MEMOBUS协议实现上位机与控制器的通信,最终实现多轴电机的控制.通过对该系统进行测试,各个轴的控制精度均在0.5％以内,满足实际使用要求.实验结果表明,该系统结构简单、性能稳定、控制精度高,适用于各种多轴联动伺服电机的控制,具有很好的可扩展性.     

天问一号星下点太阳高度角在轨实时计算方法

由于太阳高度角和地面景物反射率等条件的变化,天问一号火星环绕器光学成像载荷在轨工作期间入瞳辐亮度变化范围很大,为了达到最佳的成像效果,需要光学成像载荷具备在轨自适应调整增益的能力。太阳高度角是设置时间延时积分电荷耦合器件积分级数的重要参数之一,积分级数是调整增益需要调整的主要参数。针对在轨工作期间太阳高度角实时变化、星历表文件较大等问题,本文提出一种基于傅里叶拟合的火星环绕器星下点太阳高度角在轨实时计算方法。首先,基于最小二乘原理采用8阶傅里叶逼近对火星惯性坐标系下太阳矢量的x,y,z坐标进行拟合,获得以时间作为变量的拟合方程。其次,根据制导、导航与控制系统发送的轨道参数获得火星惯性坐标系下环绕器的实时坐标。最后,基于夹角余弦公式即可在轨实时计算星下点太阳高度角。实验结果表明,在协调世界时2021-01-01 00:00:00至2024-01-01 00:00:00期间,采用本文方法获得的星下点太阳高度角实时计算结果最大绝对误差小于0.3°。满足天问一号高分辨率相机时间延时积分电荷耦合器件积分级数设置对太阳高度角计算结果的精度要求。基于该方法,天问一号高分辨率相机获取的火星影像细节丰富,亮度、对比度合理。     

检测光电跟踪测量设备的激光模拟空间目标

为了在室内检测光电跟踪测量设备的跟踪性能和测量精度，提出了用激光光束模拟空间。与传统的光学旋转靶标相比具有结构简单、控制灵活、动态范围大，适应性强的优点；不仅可以完成静态指向精度检测，也可以实现动态性能检测，可以替代传统的光学靶标，实现对短焦距电视系统的性能指标检测。     

基于直线电机驱动气浮导轨的高精度定位平台实现

精密定位技术在产品精密加工、精密检测中发挥着重要作用。本文介绍了一种利用直线电机驱动气浮平台实现精密定位的方法,阐述了气浮平台工作原理及设计方案,推导了直线电机的控制模型,并利用新型驱动器实现了闭环控制。最后采用LenScan镜面定位仪对平台定位数据进行了比对,验证了定位平台定位的准确性。结果表明该平台结构可靠、系统运行稳定,X、Y方向精度均达到微米级,满足使用要求。现已应用在对半导体器件几何参量的测试中,效果良好。     

高时空分辨率动态星模拟器设计

针对大口径空间天文望远镜稳像精度测试的难题,提出了一种高时空分辨率运动导星模拟方案。利用硅基液晶作为运动导星模拟源,结合光束准直系统为空间天文望远镜提供无穷远运动导星,并且通过在光路中加入物镜来提高模拟导星的运动分辨率。针对望远镜像面结构的特殊分布,提出利用多路模拟的方法,分别为望远镜两侧精密导星仪以及巡天像面提供实时运动导星。最后,对影响运动导星模拟精度的各项误差进行分析,进而建立了误差模型。仿真结果表明:在运动导星模拟精度优于0.5″的概率为95%,时间分辨率为3 ms的前提下,动态星图星间角距误差小于0.04″,单星张角小于0.02″。通过实验验证了导星模拟模型的正确性,该模型基本满足空间天文望远镜稳像精度测试所需运动导星目标高时空分辨率的要求。     

火星环绕器姿轨控制误差对高分相机像质的影响

火星环绕器绕火飞行,轨道是大椭圆轨道。高分相机是火星环绕器的有效载荷之一,在其轨道上对火拍摄,其成像质量除与自身参数相关外,还与姿轨控制误差有很大关系。为了实现对火星的高分辨率拍摄,本文对姿轨控制误差与相机成像质量的关系进行了研究。首先,分析了火星环绕器姿轨控制对高分相机像移的影响模型;然后,利用平行光管、动态目标模拟器搭建试验验证平台,通过地面测试设备仿真环绕器平台参数。设置动态目标模拟器产生速度随姿轨参数变化的动态目标,为相机提供拍摄目标。相机实时进行像移计算,并拍摄成像。试验结果表明,当测轨精度不大于1 km时,测速精度不大于1 m/s时,能保证相机动态MTF值下降不超过10%。采用高精度的姿轨控制可保证高分相机在轨成像质量的要求。     

MSP430F149在透过率数据采集中的应用

本文以TI公司16位FLASH型MSP430F149单片机在透过率数据采集中的应用为例,讨论了MSP439F149的结构、特性、功能,并给出电池供电下低功耗数据采集的方案。