激光无线通信技术在大型靶场光测设备中的应用

提出了一种采用近距离激光无线通信系统来代替导电环进行光测设备机上、机下部分的信号传输,并以单路通信实验对该方案进行了验证.本方案的提出,将改变大型靶场光测设备内部数据传输的传统形式,增加通信带宽,减小设备的体积,使之适合于光测设备未来发展的要求.     

一种新型视频判读方法的辨析与探讨

利用录像和视频处理技术以及单片机原理,设计了一种新型智能判读系统,提出了一种新型的判读方法,即通过录像测量靶场光测仪器脱靶量的先进方法(简称视频判读).它把电视实时测量和事后判读的优点结合起来,代替了当前通用的胶片半自动判读仪。新型判读方法的研究成功,是胶片半自动判读的重要补充和发展,提高了靶场光电测量的效率,改变了靶场数据处理的面貌,推动电视测量的发展及新一代光电自动经纬仪的诞生。     

轴承刚度对光测设备跟踪架谐振频率影响

跟踪架是影响光测设备性能的关键部件，轴承又是跟踪架的关键零件，轴承刚度直接影响光测设备的动力学特性。以400 mm口径光测设备跟踪架为研究对象，基于光测设备跟踪架的模态试验结果，采用弹性薄层单元等效轴承刚度，利用Monte Carlo法对弹性薄层单元进行参数修正，建立了准确的有限元模型，有限元分析结果表明：光测设备跟踪架有限元分析结果与试验结果最大误差为8.5%;通过对等效轴承刚度的弹性薄层单元刚度进行参数化分析，研究了轴承刚度对光测设备跟踪架结构谐振频率的影响，为后续工程应用提供了依据。     

利用视频判读进行白天测星方法的研究

针对测量船光测设备的电视测量系统白天测星能力的不足,提出了一种新型的白天测星方法.该方法将光测设备测星的视频图像实时记录于计算机的硬盘,并根据判读存储于硬盘中星体图像的脱靶量,完成测量船的航向修正和动态标校.应用这种方法,可以提高光测设备白天测星的能力及测量船的总体测量精度,是一种准实时的、切实可行的白天测星方法.     

快速视频判读方法的研究

视频判读仪是现代靶场光测设备重要组成部分.为了提高视频判读的效率,本文研究了新型的快速判读方法,包括自动判读和半自动判读.自动判读把存储于计算机硬盘中图像经过中值滤波以及二值化分割后,自动计算目标的重心位置,输出脱靶量;而对于大目标、低对比度等特殊情况下,自动判读精度较低,用人工半自动判读方法进行处理,提高判读精度.这种采用自动判读与人工半自动判读相结合的判读方法,极大地提高判读效率和准确性.     

风廓线雷达探测资料分析

本文在叙述风廓线雷达测风原理、大气散射机理与风廓线雷达回波强度关系的基础上,对某型风廓线雷达探测数据与气球测风资料进行了对比,分析了两种不同测风体制生成的风探测资料的差异,同时对风廓线雷达探测资料在靶场不同天气过程下的特征进行了初步分析,为进一步发挥风廓线雷达在常规靶场的应用提供了一些参考。     

电视成像系统作用距离分析

光电经纬仪是靶场重要的测轨设备,经纬仪的电视系统作用距离是其关键指标之一,在系统设计过程中,必须给予充分论证.详细分析了影响电视跟踪系统作用距离的因素,分析了目标、天空背景在电视像面的照度和对比度,建立了标准大气条件下,电视系统作用距离的数学模型.     

一种车载雷达的结构总体设计

一、概述本雷达是用于常规兵器靶场、外弹道测量系统的地面活动式设备。以37毫米和100毫米火炮炮弹的飞行弹道为主,测量火炮炮弹的速度;兼测火箭弹和枪弹的速度。该雷达的载频为毫米波段。目前,毫米波和亚毫米波在理论和技术方面日趋完善,在元器件的工艺技术方面也有较大的进展,并已逐步进入实用阶段。与微波相比,毫米波设备的特点是:体积小、重量轻、波束窄、频段和频带宽、测量精度和分辩度高,但大气衰减大;与光、激光相比,毫米波的穿透能力强,在有烟雾、尘砂情况下,能见度高,但在通视条件     

船载经纬仪测量数据的回归及补偿

基于舰载经纬仪的使用条件,分析了各测量范围内船姿变量和测角量之间的关系,提出了分段回归模型,并给出了舰载光测设备的回归测量方案及补偿方法。首先,基于船姿测角误差模型,结合多次不同测角范围内的实测数据残差,分析各测量变量间的相关性;通过摇摆台实验,结合双GPS定位数据,对测量数据进行分段双回归,建立了回归数据库。然后,提出了在执行任务前为事后回归处理进行附加观测的方案。最后,基于附加测量残差和回归数据库,提出以测量条件相似度为依据对任务数据进行补偿的方法。实验结果表明,船姿误差最大（航向72",纵倾24",横倾24"）时,补偿后光测设备的方位测角均方差由小于等于57"变为小于等于21",俯仰测角均方差则由小于等于34"变为小于等于17",基本满足了舰载光测设备对数据处理精度及稳定性的要求。     

混合臂式高空作业车研制成功

<正>混合臂式高空作业车是国家重大工程项目"神光3"激光装置中的"靶场光电控制系统辅助系统"子项目中的一个预研项目。原有的靶室维护设备和各层靶室外高空作业车的特殊结构决定了其功能比较单一,而该作业车可同时完成靶室内维护和靶场拆装作业,从而提高设备性能并达到减少现场设备数量的目的。除此之外,靶场环境空间狭小且布满障碍物,针对这些特殊要求,混合臂式高空作业平台经过与相同功能类似结构设计的类比,采用现代的设计理论及分析方法,被设计成为一具有特殊结构与机构的混合臂式高空作业设备,经验证,该设备可     

空间目标姿态角测量计算方法研究

新型武器在靶场试验鉴定时,除了测量其空间X、Y、Z坐标外,还新增加测量其空间偏航角、俯仰角等姿态信息,这也对靶场试验数据处理提出了新要求.本文以靶场普遍使用的经纬仪为测量设备,提出了一种新的算法.该计算方法通过平面坐标系与三维坐标系转换、观察坐标系与世界坐标系转换,利用三维透视投影变换理论,推导出相应计算公式,并给出了单站计算目标姿态角的精度分析.该方法可以普遍应用于光学成像测量设备和电子成像测量设备的姿态角数据处理中,具有一定的独创性和先进性.     

船载经纬仪数据处理

为了保证船载经纬仪的测角精度,补偿站位及船摇误差,分析了船载设备的姿态数据对测角误差的影响并建立了船摇误差模型.根据该模型提出了设备标定及测量方案,并给出了船载设备站位修正及事后数据处理方法.首先,建立船摇误差模型,分别给出航向、俯仰及横滚测量误差对设备方位角和俯仰角的影响公式;结合测量设备指标及任务要求,制定了标定及测量方案,给出了设备能够保证精度的测角范围.然后,提出了在船载设备特殊使用环境下,站位数据的测量方法及相应的站位船摇修正算法.最后,说明了船载光测设备的测量数据事后处理方法.实验结果表明,在船载精确姿态测量系统最大误差为航向角1.2′,纵倾角24″,横倾角24″的条件下,设备的测角误差均方根为方位≤57″,俯仰≤34″,基本达到了在该测量条件下的理论最优测角精度.     

对经纬仪静态精度检测中星校技术误差源的分析

为了更好地应用星校技术进行靶场经纬仪的静态精度标定,在对不同靶场多种型号经纬仪的星体标校过程中,分析了星校过程中站址坐标、绝对时间、大气折射等因素对测角精度的影响,给出了比较数据,结合实例分析了星校法标定经纬仪单项差和总误差的数据,结果表明,减少星校过程误差,是提高星体标校精度的有效手段.     

光电经纬仪测量系统的网络化分析

将以光电经纬仪为核心的设备集成为先进合理的空中弹道测量系统是靶场光电测控中一直未引起足够重视的问题.本文从网络应用体系结构的角度出发,分析了靶场普遍采用的传统集成模式的局限性,提出了网络化分布式的集成规则(模型)及需要研究的若干问题.     

解析结构模型在试验测控设备效能分析中的应用

本文运用解析结构法对影响靶场试验测控设备效能的各种因素进行分析,建立解析结构模型,并给出了解决方法的建议。     

基于遗传算法的光电经纬仪布站优化设计

对光电经纬仪的布站优化设计进行了研究。针对原有光电经纬仪布站优化仅进行定性分析、定位精度不高的问题,提出了根据布站几何与定位精度的精确关系建立布站优化模型,并用小生境遗传算法求解的方法。首先分析了光电经纬仪布站几何与定位精度的关系,构造了布站优化的目标函数,然后全面考虑了实际工程应用的约束条件:光测设备性能约束、光测设备与太阳夹角的约束、布站区域约束;在此基础上,用小生境遗传算法对光电经纬仪的布站优化模型进行求解。最后给出了仿真实例,仿真结果表明了该方法的正确性、有效性和稳定性。     

新型多功能光测仪器系统在实验力学教学中的应用

实验力学在培养学生创新和提高动手能力上起着关键的作用。在实验力学的教学中，实验仪器又是很关键的部分。本文介绍了光测力学的历程，传统光测力学实验教学仪器和新型多功能光测力学仪器系统的特点和用途，阐述了新型多功能光测力学仪器系统在实验教学中的创新作用。     

基于精密零件机器人视觉测量系统的目标自动对准方法研究

线结构光传感器与被测特征圆孔处于最佳工作距离及最适姿态时,才能实现较高精度的孔心空间三维坐标测量,现阶段在不增加辅助设备,仅依靠传感器本身,没有有效办法实现线结构光传感器最佳测量位置及姿态的调整,所以本文提出一种基于圆孔边缘图像清晰度的自动姿态对正方法。在传感器姿态对正被测特征孔后,台阶面上两孔孔心距的测量误差<0.1mm,验证了本文方法的有效性。     

飞机三维姿态测量的角平分线方向向量法

基于交会测量提出了一种飞机三维姿态测量的新方法—角平分线方向向量法。对交会图像进行边缘检测和特征线提取,获得飞机两机翼边缘特征线上适当两点的坐标,经两次坐标转换到特定坐标系下;联合经纬仪参数及跟踪的俯仰、方位角,解算机翼边缘特征线在特定坐标系下的方向向量,利用飞机结构的对称性,在机翼特征线平面求解其两条角平分线方向向量;重构飞机中轴线及其同面垂线的方向向量;据此计算出飞机的俯仰、偏航和滚动三维姿态。利用两台光电经纬仪交会跟踪飞机的眼镜蛇机动飞行表明提出的方法稳定、实用,只要图像上机翼边缘线成像清晰,测量的姿态角误差不会超过1°。此方法不仅可为靶场光测设备跟踪图像的处理提供一种新途径,而且可为其他运动目标的姿态测量提供借鉴。     

基于流场仿真的室内靶场通风评估

基于ANSYS Icepak软件对某室内靶场进行了流场仿真分析,利用CFD分析结果,评估了靶场内整体空间的流场分布、污染物分布等情况,为靶场设计方案的通风效果评估及设计优化等提供了理论支撑。通过研究,将该软件引入至靶场通风流场仿真这一工程领域,在靶场设计的方案阶段,即可对风口布局、管道布置等方案参数进行科学评估和改进,避免了待靶场建成后通风不良造成的各类损失,具有较高的工程应用价值。