红外地球敏感器扫描镜机电特性光电检测系统研究

针对摆动扫描式红外地球敏感器扫描轴系的动态性能的测试技术进行了深入研究.介绍了测试系统的组成、总体结构和测量原理.着重阐述了姿态给定装置-两轴转台的设计方案及其传动机构精度计算,通过对扫描镜机电特性检测系统动态精度标定,其摆角测量范围为0°～±12°,精度达±0.05°,并给出三种姿态下的工作曲线.     

半导体激光阵列快轴准直特性

为解决大功率半导体激光阵列快轴准直镜装调缺乏定量研究的问题, 利用光线传输矩阵法和CCD成像法, 获得其准直后光束的指向和发散角.对比半导体远场特性分析仪测量准直后的残余发散角可知, 利用光线传输矩阵法和CCD成像法测量角度, 测量误差可以控制在13%以内, CCD成像法可作为调整半导体激光阵列准直的有效监测手段.同时, 测试6个自由度上准直镜的位置对快轴准直的影响, 分析各轴上准直镜位置的允许偏差量, 为全自动装调快轴准直镜的算法优化提供了实验基础.结果表明:快轴准直镜装调对各轴运动精度要求不同, 尤其对y轴运动精度要求最高.     

激光扩散片扩散角检测系统设计及其误差分析

为了实现对激光扩散片扩散角进行自动、高效、精准的测量,建立了激光扩散角自动检测系统.并对影响测量精度的参数进行研究,从而获得最优化测试结果.首先,运用应用光学知识分析扩散理论,再通过蒙特卡洛法建立数学模型.其次,通过控制变量法,建立影响参数与测量精度的联系,明确不同影响因素与测量精度的相互作用规律.最后根据相互作用规律,获得最优化的测试结果.实验结果表明:在最佳检测条件下,扩散角度测量精度为0.02°,单次测量时长小于3 min.基本满足激光扩散角检测的稳定可靠、精度高、高效率等要求.     

基于多CCD拼接相机测角精度检测

在研制大视场、高精度光电测量设备过程中,采用多块CCD拼接技术是重要手段之一.,在分析多CCD拼接相机结构理论基础上,提出了多CCD拼接相机系统测角精度检测方法.实验结果表明,利用该检测方法与修正方法能够显著提高该系统测量精度,该方法可行且对其它光电测量设备有参考价值.     

一种自标定的冲量测量方法

以旋转编码器为核心部件建立了一套冲击摆冲量测试系统,实现了冲击摆系统转动惯量等系统参数的高精度标定;进一步估算了冲击摆系统3种摆杆的冲量测量精度和适用范围,结果表明:冲击摆冲量测试系统的测量范围为0.003~0.15 N.s,相对精度范围为1.39%~4.85%。     

一种基于双准直光束的单CCD滚转角测量方法

针对目前滚转角测量难度大的问题,提出了一种基于双准直光束的单电荷耦合器件(CCD)滚转角测量方法,该方法原理简单,测量系统结构紧凑,使用方便。系统利用一个CCD探测2束成一定角度相交入射的LED准直光束形成的光斑位置变化,并通过相应算法解算滚转角。通过Matlab仿真,证明了测量方法的可行性;搭建了滚转角测量实验系统并进行了实验测试,与HP5529A双频激光干涉仪测量结果进行比对,在3000″的测量范围内,滚转角测量的最大偏差为73″,验证了系统方案的可行性。     

火控系统稳定精度测试系统研究

为了提高火炮的首发命中率,改变我国靶场测试水平相对滞后于武器自身发展的局面,提高武器作战系统作战效能,本文提出了在动基座上测试火控系统稳定精度的新方法。该方法利用光轴代替火炮的瞄准轴,通过光学系统接收靶板中心十字像并实时反应在CCD上,多次测量后,通过对测试数据的分析处理,获得了火控系统的稳定精度。光学系统部分采用CCD与目视并存方式,在采集数据同时也方便人眼观察。最后对系统的测角精度进行标定并出场验收,并给出了动态测试结果,实现了对火炮稳定精度的高精度测试。     

大尺寸三维激光测量系统标定技术研究

大尺寸三维激光测量系统是基于激光雷达工作原理的自动扫描测量系统,为保证其测量精度,需要在测量前对系统进行标定.采用螺旋线扫描和W型扫描相结合的扫描方式,通过工具球对测量系统进行标定的基本原理,同时,通过实验验证了标定的精确性,并对测量精度进行了分析.应用该方法,系统重复性测量精度不大于0.005mm,满足测量要求.在测量精度、测量效率、自动化程度和测量数据处理等方面具有明显的优点.     

可编程CCD数据采集系统

CCD器件作为一种新型的图像传感器,集光电转换、电荷存贮、电致扫描于一体,并具有分辨率高、动态范围大等特点,因此,它已广泛应用于众多的测量领域。随着计算机的推广应用,由CCD传感器与计算机相结合构成的各种测量系统,更显示出卓越的性能。可编程CCD数据采集系统,由可编程驱动的CCD图像传感器和高速数据采集两部分组成。     

线阵CCD测厚系统改进光斑中心定位算法的研究

CCD探测器的像元大小和测厚系统的定位算法优劣是影响激光测厚系统测量精度的重要因素。针对CCD探测器的像元大小不易改变和算法精度不够的问题,在结合相关法和拟合法的基础上,提出了改进型的算法作为光斑中心亚像素定位算法,并将其应用在激光测厚系统中,以提高激光测厚的精度。研究结果表明,改进定位算法后的激光测厚系统能达到1μm的测量精度。