红外混合光学系统传递函数的一种测试方法及实现

介绍了利用刀口扫描法测试红外混合光学系统光学传递函数的原理，采用此方法，设计了一套实用的红外混合透镜性能测试系统，可实现红外混合光学系统点扩散函数和光学传递函数的测量；针对3～5μm波段的红外混合光学系统进行了像质评价，给出了测试结果；此测试系统对红外混合光学系统的设计、加工以及像质评价具有实际意义。     

激光粒度分析仪的数值计算

在介绍了激光粒度分析仪基本原理的同时，对光电探测器上的光能分布公式作了详细分析，提出了一种改进的计算光电探测器上能量的数值方法。并通过实际计算证明，这种方法能够改善颗粒尺寸分布的求解精度。     

精密工作台定位控制系统的设计与研究

研制了一种大行程精密工作台定位控制系统。提出用伺服电机粗动控制与压电陶瓷精动控制相结合的方法来完成对工作台的定位控制，利用衍射干涉光栅测长技术进行实时检测，最后由计算机完成系统总体控制。本系统工作行程 ５０ｍｍ，定位精度±０． １μｍ。     

HDR热成像系统动态范围特性测试评价方法

为了适应具有太阳、干扰弹、火光等强辐射背景下的高性能热成像应用,可适应温差达1 000~5 000 ℃以上强辐射干扰场景的HDR热成像成为国内外发展的重要方向。虽然HDR热成像系统动态范围测试系统组成与传统测试系统没有明显的差异,但目前尚没有适宜的测试方法和仪器,其核心在于缺乏大动态范围动态红外辐射源靶标。研究了一种HDR热成像系统动态范围特性测试评价方法,设计了一种新型的HDR动态红外辐射源阵列靶标,可获得温差不低于1 000 ℃的HDR动态红外辐射,实现HDR热成像系统动态范围特性的客观测试。实验结果表明:HDR动态红外辐射源阵列靶标在温度范围、稳定性、精度、调制频率等方面满足测试评价的要求,可实现快速、可靠的HDR热成像系统动态范围特性测试,对于推进HDR热成像技术研究和系统测试评价具有指导意义。     

基于微端面光纤面板的多孔径视场重叠复眼的视场模型

介绍了多孔径视场重叠的仿生复眼成像系统的性能,建立了基于微端面光纤面板的多孔径视场部分重叠型复眼的成像视场模型。系统地分析了选用的器件参数如顶面、侧面和角面子复眼间的视场角、视场重叠率、视场重叠距离等参数对系统性能的影响,并通过实验系统的复眼视场以及视场重叠率的测量验证了模型的有效性。实验测试显示:本文建立的视场模型与测试结果具有很好的一致性,系统侧面与角面视场的实测值与理论值的误差分别为3.58%和12%;顶面与侧面和角面的视场重叠率误差分别为3.33%和5.17%。该复眼成像视场模型为进一步研究复眼成像的目标探测和跟踪理论奠定了基础,对多孔径视场重叠仿生复眼成像系统的优化设计具有指导作用。     

激光粒度分析仪的数值计算

在介绍了激光粒度分析仪基本原理的同时，对光电探测器上的光能分布公式作了详细分析，提出了一种改进了的计算光电探测器上能量的数值方法。并通过实际计算证明，这种方法能够改善颗粒尺寸分布的求解精度。     

0.1μm大行程精密定位控制系统的研究

本文介绍了一种新型的精密工作台定位控制系统。本控制系统采用伺服电机粗动控制与压电陶瓷精动控制相结合的方法完成对工作台的定位控制，并利用衍射干涉光栅测长技术进行实时检测。本系统工作行程50mm，定位精度±0.1μm。     

基于PI逆模型的快速微摆反射镜的开环控制

由压电陶瓷驱动器构成的快速微摆反射镜平台存在迟滞特性,影响了对快速微摆反射镜的控制。为了能够有效的对快速微摆反射镜进行控制,采用基于PI逆模型的开环控制方法。首先,采用PI模型对快速微摆反射镜平台的迟滞特性建立数学模型,通过最小二乘法辨识PI模型的参数;其次,基于PI模型的可逆性,求解PI逆模型参数;最后,验证基于PI逆模型的开环控制方法的有效性。根据轨迹跟踪实验得到的数据,在正弦波轨迹输入信号下的均方根误差为1.23%,最大误差为2.45%;在三角波轨迹输入信号下的均方根误差为1.3%,最大误差为2.37%。证明了基于PI逆模型的开环控制方法是可行的,能够有效地控制快速微摆反射镜。