适用于强阵风干扰下的捷联惯导自对准算法

对于处于起竖状态的车载武器来说,在强阵风的干扰下会产生较大摇晃,由于其捷联惯导系统(SINS)的重心较高,SINS的测量值很容易受到晃动所带来的角运动和线运动干扰,SINS难以快速地实现自对准,针对该问题,提出了强阵风干扰下SINS自对准算法。该算法利用惯性坐标系下的姿态更新来实时地反映载体在晃动干扰下的姿态变化,以消除角运动干扰的影响;利用武器存在零速摇晃中心的特点,通过获取加速度计在零速摇晃中心的等效输出来消除线运动干扰的影响,然后结合姿态的最优估计实现初始对准。仿真结果表明,该算法不需要进行粗对准,能够在强阵风干扰下快速地实现自对准。     

激光加工机主光路调光方法探讨

JHM-1XY-500B多功能激光加工机的YAG激光器发出的激光束因光电转换效率只有3%左右,大量的电能都转换成热能.所以,主光路调光尤为重要,激光束与He-Ne管激光指示红光同轴性越好,激光输出功率越大.激光光斑越圆,能量分布越均匀,加工效果越好,能充分发挥激光加工优势.这就对激光器主光路调光方法有严格要求,掌握调光方法是保证激光加工的重要条件.     

强预燃灯泵钛宝石激光器特性研究

本文对强预燃闪光灯泵浦的钛宝石激光器进行了研究。实验采用双直流预燃电路，研究强预燃对激光输出的影响。研究发现，强预燃能够提高激光效率。合适的预燃电流是１．６Ａ。在这个条件下，从ψ８×１６０ｍｍ钛宝石棒获得６００ｍＪ的激光输出，转换效率为０．１６％。钛宝石激光具有很宽的调谐范围，在腔内插入棱镜构成色散腔，获得了８０ｎｍ的调谐宽度。     

多轴激光加工机器人光路几何误差建模方法研究

本文提出了一种激光光路几何精度建模的方法,用于多轴激光加工机器人光路几何误差的建模。在每个反射镜上定义一个与其固连的笛卡尔坐标系,用齐次列阵表示激光光路特征点(光源、入射点和激光光线末端点)和光线矢量在坐标系中的位置坐标和姿态方位,将激光光束在理想条件下和实际条件下的传输过程用4×4阶齐次方阵运算来实现,在此基础上提出光线几何误差反射传递函数,清楚地反映了各误差源对末端误差的影响情况,从而完整的描述了光束在传输过程中的实际误差。本文以五轴数控激光加工机器人为例,建立其光路传输路径和几何误差模型,试验结果表明了该方法的有效性。     

双频激光干涉仪在机床坐标测量中光路的调整方法

本文介绍使用双频激光干涉仪测量机床定位坐标误差的三角调整方法,和用块规架代替磁力表架及采用五角棱镜等减小测量误差的方法。     

基于机器视觉的自动对准检测系统的研究

完成了机器视觉的系统搭建;介绍了图像预处理算法和边缘提取算法;阐述了零件图像自动对准系统的原理、模糊中心与精确中心定位的实现过程以及系统二次标定技术:通过VC 编程实现了视觉检测系统的自动对准,得到了高质量的自动对中图像,并完成实验的结果分析.     

简化光路的激光干涉仪及其应用

文中论述了简化光路激光干涉仪的原理,并对该仪器的测试精度和在机械工程中的应用进行了详尽分析。     

激光选区熔化增材制造激光束光路系统优化研究

介绍了金属选区激光熔化成型技术的原理及研究现状,并提出了激光光路系统的优化设计方案,重点对激光器、扩束镜、扫描振镜、调焦装置和聚焦透镜等设备器件进行了原理分析和优化选型,并进行了相应光路系统的研制。对选区激光熔化成型设备的优化设计具有一定的指导意义。     

制造用高功率激光器光束质量的评价与测量

建立了制造用高功率激光器光束质量的评价体系与测量方法,研究了该体系所采用的评价参数、测量原理、测量方法、测量仪器以及测量结果的计算和分析方法.首先,对目前存在的评价激光光束质量的参数进行了比较和判断.接着,以光束传输比(M2)和光束参数积(Kf)为重点,阐述了光束质量评价参数与光束束宽定义之间的关系,提出了工业应用背景...     

高功率XeCl准分子激光系统前端平滑实验

为得到物面光强分布均匀、能量尽量大的部分相干XeCI准分子激光前端种子光,采用放大自发辐射(ASE)法和散射法开展了前端平滑实验研究.首先,基于一台窄脉冲XeCl准分子激光器,研究了种子光的物面光斑均匀性、能量和发散角随光束口径及物面位置的变化规律.然后,分析了影响种子光参数的因素.最后,进行了验证实验.实验结果显示:...     

高功率激光热效应对合束系统的影响

提出利用镀膜合束的方法对三路光束进行合束用于高功率红外激光合束系统设计。考虑系统中关键元件使用的红外材料ZnSe易受热效应影响,采用光机热耦合分析方法,研究了在温度边界条件固定时,各波段激光所产生的耦合热效应对各路激光波前畸变的影响,同时定性分析了系统中存在的激光偏置热效应。研究结果显示,系统中各波段的激光波前畸变均方根值(RMS)均满足设计要求(各波段波前畸变小于λ/8);激光偏置造成的波面高频成分增大了长波激光波前畸变量,但高频成分对系统波前畸变影响依然满足要求;轴向温差可在35s达到平衡,对光束波前造成主要影响的是各块镜片的面型畸变。根据分析结果搭建了实验平台,利用系统中短波400 W激光进行实验,采集了该条件下的面型并与仿真结果进行了对比,实验结果验证了该分析方法计算结果的准确性。     

应用激光测量系统测量卸船机卷筒轴对中

介绍1种可以高精度、快速测量码头卸船机卷筒旋转轴与齿轮箱输出轴对中的方法。通过相关设备定期检测,并根据测量结果进行一定调整,可保证设备对中的精度,减少相关设备的异常磨损,降低事故发生率。该方法对同类设备的高精度、快速测量具有参考价值。     

环形激光器双光路椭圆度测量系统

针对通过测量输出光椭圆度对环形激光器进行调腔的要求,研究并建立了环形激光器双光路椭圆度测量系统.计算分析了无源环形腔对S线偏光和P线偏光的频率响应特性,得出S线偏光谐振峰频率特性更适于无源环形腔的稳频.采用S线偏光作为外部输入光来提高稳频精度,搭建了环形激光器双光路稳频与测量系统.环形激光器稳频系统在10 s内就能完成稳频,稳频效率高,稳频后光强波动幅度为1.8％.提出的椭圆度测量方法使椭圆度变化幅度约为0.65％,减小了光强波动对测量精度的影响.实验显示,构建的测量系统可满足椭圆度测量的要求.     

高功率激光合束器工作可靠性能评估方法研究

为降低高功率激光在单根光纤中的传输风险,提出基于多光纤传输的激光非相干空间合束19×1圆斑合束器。基于“内外同心圆+中心”同轴排列方式,采用光线追迹法进行合束器的光学设计,同时为实现合束器长期运行可靠性评估,基于多激光束同步照射光学元件的体吸收模型,采用有限元方法对合束器内部透镜的温度、热畸变和热应力等进行研究。结果表明,在10 kW激光照射30 mins下,合束器内部透镜的最高温度为381.11 K,远低于熔融石英1 900 K的软化点温度,热畸变相关的最大光圈数为0.07,远小于1个光圈数的透镜加工公差,热应力最大值为14.02 MPa,小于熔融石英4.5 GPa的屈服应力。此外实验测得合束器输出总功率可达10.43 kW。本研究对评价其他高功率激光系统的长期运行可靠性提供了有效的方法参考。     

高功率激光装置中靶的进化式位姿检测

高功率激光装置中靶的定位精度直接影响激光打靶的成功率。提出一种基于立体建模的进化式微小靶标位姿检测方法,该方法抛弃已有的图像处理算法对单幅图像进行特征提取的过程,通过建立立体模型将多视角图像中的目标相关联,实现相互制约的立体匹配。在模型优化方面,模拟人眼的"扫视"与"注视"功能改进遗传算法,使模型优化能同时兼顾精度与速度,为实现快速、高精度的靶自动检测与定位提供技术基础。实验搭建了3-CCD视觉检测平台并通过视觉反馈控制对标靶进行定位调整,所得定位精度小于5μm,角度误差小于0.05°。实验结果满足激光打靶要求,可应用于实际工程中。     

基于旁瓣光束衍射反演的强激光远场焦斑测量方法

针对大型激光装置使用纹影法无法实现旁瓣光束弱信号区域光强分布精确测量的问题,提出了基于旁瓣光束衍射反演的纹影法强激光远场焦斑测量方法.采用逆向推演间接测量的研究方法,沿光路传播逆方向推导,以旁瓣光束衍射光强图像和相位图像作为输入,通过计算获得未遮挡前旁瓣光束远场焦斑分布.相比传统基于纹影的远场焦斑测量方法,本文的主要改...     

平滑化窄脉冲高功率准分子激光放大技术

对于高功率准分子激光,光学角多路和诱导空间非相干(EFISI)光束平滑是高功率准分子激光压缩脉宽、提高功率密度和实现靶面均匀辐照的有效途径,其应用涉及前端至靶前的各个环节,主要体现为平滑化窄脉冲激光的传输放大问题.首先介绍了基于散射法开展的部分相千源前端技术及脉冲整形的初步研究结果,利用直接法和反射率耦合方法,研究了5...     

高功率横流CO2激光器虚拟样机系统的应用

高功率横流CO2 激光器设计过程中光、机、电等制造信息难于集成,在对比分析传统设计模式与现代设计模式的基础上,提出将虚拟样机技术应用于高功率横流CO2 激光器设计,以虚拟样机为平台集成制造信息。在开发高功率横流CO2 激光器虚拟样机系统后,对比了采用虚拟样机技术前、后产品的主要性能指标。