投影机镜头的MTF实时检测系统

目前还没有标准的方法来检测投影机镜头的MTF,为此我们提出了一种基于图像分析的投影机镜头MTF实时测试系统.本系统使用CCD作为成像接收器,采用基于图像分析的方法,通过分析单个像素成像同时获得投影镜头子午和弧矢两个方向上的调制传递函数(MTF).阐述了整个测试系统的构造及理论框架,着重分析了系统参数标定的重要性以及如何正确地进行系统参数标定;全面分析了影响测试结果的因素以及如何正确快速地修正噪声的影响.检测了质量合格与质量不合格的投影机镜头,并将结果同设计值的进行比较,实验结果表明了本系统及其处理方法的有效性.     

航天高速TDICCD相机视频信号采样技术

针对航天高速TDICCD相机,为了提高其成像质量,提出了对相关双采样信号进行纳秒级延时的精确采样方法和对驱动芯片的温度漂移进行自适应补偿的方法.首先介绍了相关双采样(CDS)的原理,分析了采样位置对TDICCD相机的影响,然后提出了利用FPGA内部进位链资源实现纳秒级延时从而对采样信号进行精确调整的方法,同时分析了驱动...     

Kell系数对CCD航测相机成像质量的影响分析

应用空间卷积的方法对CCD航测相机成像系统的光学成像过程和CCD积分采样成像过程进行了分析.提出通过改变地面分辨力(GRD)与像元分辨力(GSD)的比值(Kell系数)来提高图像分辨力的方法.对Kell系数取不同值时的标靶成像过程进行仿真,提出以比较CCD上影像一个周期内的平均调制度为评判标准的方法,对CCD航测相机的成像质量进行评价.结果表明,当Kell系数取2.8时,便可以分辨出地面标靶的特征.     

气象数据估计大气MTF的遥感影像恢复

本文针对受到大气模糊的中巴地球资源卫星二号星(CBERS-02)的遥感影像数据,提出一种利用卫星成像时刻气象参数估计大气MTF(MTF:Modulation Transform Function)的影像恢复算法.该方法利用遥感影像成像时刻的当地气象数据,首先对大气湍流MTF和气溶胶MTF进行估计,然后通过这两种MTF的简单乘积得到整个大气效应的调制传输函数,进而利用一种改进的迭代维纳滤波算法实现影像恢复.结果显示,恢复后影像的MTF曲线所覆盖的面积明显大于原始影像,进一步验证了本文算法的有效性和可行性.     

偏流角对TDICCD相机像质的影响分析

为分析TDICCD相机成像过程中偏流角对相机像质的影响,根据卫星轨道方程写出了偏流角随纬度变化的具体形式.基于此分别研究了其在卫星穿航方向和沿航方向引起的像移量和对相机成像质量的影响,并利用极地圆轨道参数详细计算了偏流角引起的像移对像质的影响程度和在MTFdrift＞0.95的情况下调整偏流角的时间间隔.结果表明,偏流角是纬度的函数,由它引起的像移在穿航方向对相机像质的影响较为严重,必须采取补偿措施加以校正.     

变焦距光学系统降低公差灵敏度的方法

针对高分辨力CCD探测器(1 k×1 k,6.3 μm×6.3 μm),确定了一个可见光波段连续变焦光学系统,传递函数(MTF).接近衍射极限.本文通过公差分析可知前固定组和变倍组的公差灵敏度非常高,对加工和装调提出了苛刻的要求.该方法根据设置前固定组轴向移动补偿和焦面轴向补偿来降低前固定组的公差灵敏度和提高系统成像质量,并分析了前固定组轴向补偿机械结构的可行性.通过分析公差灵敏度产生的原因,提出对敏感表面上的入射角进行合理优化设计以有效降低公差灵敏度.实验结果表明,在不增加成本的前提下降低加工和装调难度,提高系统整体性能.     

圆孔阵列对“猫眼”目标成像质量的影响分析

利用圆孔阵列光强调制作用可以有效减弱光学窗口的“猫眼”效应,同时也会对“猫眼”目标成像质量产生一定不利影响.考虑到利用调制传递函数(MTF)可对光电仪器成像质量进行综合评价,分别给出了测试望远系统和微光夜视系统MTF的数学模型,利用自行研制的光学仪器MTF数字化检测系统,实现了这两种典型“猫眼”目标MTF的数字化检测.结果表明,圆孔阵列在全空间频率上均使“猫眼”目标的MTF有所下降,且孔径较小、孔阵较密的圆孔阵列对“猫眼”目标MTF的影响较小,这为合理设计圆孔阵列结构以减小对“猫眼”目标成像质量的影响提供了可靠的实验数据.     

刃边法计算在轨卫星图像MTF的仿真分析

调制传递函数（MTF）较之仅凭借某一个数字量（分辨率、清晰度等）来对成像系统进行质量评价更具有权威性。刃边法适合卫星在轨的特性，易于实现，无需人工对在轨遥感器输入激励信号。本文在实现刃边法计算图像MTF的算法的基础上，通过仿真，分析了像移、刃边角度、噪声对MTF计算结果的影响，并对算法精度进行了检验。仿真结果表明，本文的计算在轨卫星图像MTF的方法具有较高的精度，并且能较好地抵抗噪声。     

数码相机CCD噪点的检测

CCD的噪点是影响数码相机成像质量的关键因素之一。本文讨论了CCD噪点形成的原因，提出了针对不同特性的噪点进行软件检测的两种方法，并对实验检测结果进行了分析。     

喷墨打印质量检测技术的研究

分析比较了传统印刷质量检测技术,提出运用计算机图像分析法检测喷墨打印质量。在基于ISO/IEC13660国际标准基础上,选取墨点保真度、线条质量、大面积区域(色块)以及MTF作为喷墨打印的检测要素,利用CCD获取检测要素并运用计算机图像分析法定量分析和检测,通过获得的检测数据实现对喷墨打印质量的评价。该检测技术扩大了喷墨打印质量的检测范围,使印刷厂同客户之间的交流更加精确和标准。     

提高TDICCD相机成像质量的研究

根据TDICCD器件的特点，分析了光学系统，像元尺寸对图像分辨力的影响，研究了器件噪声，速高比和曝光控制对图像质量的影响，采用相关双采样技术，速高比自动引入和自动曝光技术，提高了TDICCD相机的成像质量。     

基于压电堆和粘弹性材料的新型整星混合隔振系统

摘　要：为了降低振动载荷对卫星的影响,采用压电堆和粘弹性材料作为主被动隔振元件,设计一种新型的整星混合隔振系统,并对其隔振原理进行理论分析。通过有限元方法建立该隔振系统的有限元模型并分析其频率响应特性,根据分析结果,运用特征系统实现算法获取系统的最小阶状态空间模型来设计控制器,完成离线仿真。在此基础上,对低柔性模拟卫星进行整星混合隔振试验。仿真和试验结果表明,整星混合隔振系统能够有效地降低运载火箭传递到卫星的振动载荷。与整星被动隔振系统相比,整星混合隔振系统对低频振动分量具有显著的抑制作用,证明了该隔振系统的可行性和有效性,大大提高了卫星的安全性和可靠性。     

结构星噪声与振动组合环境激励试验及效应研究

受地面试验技术条件的限制,目前对卫星发射及飞行过程所经历的复合环境采用单项环境模拟试验来实现,通常是进行随机振动试验或者噪声试验。实际上,无论单独的随机振动试验还是单独的噪声试验都难以准确模拟卫星在发射飞行状态所经历的复合环境,在不同频段会存在"过"或"欠"试验的问题。以某型号结构星为对象,开展噪声与振动组合试验技术研究,对声振组合试验、随机振动试验、噪声试验的有效性及耦合效应进行分析与总结,为后续卫星产品开展相关试验提供参考。     

空间热载荷作用下星载天线耦合动态影响分析

为了研究空间热载荷对星载天线刚柔耦合多体系统的扰动,根据抛物反射面几何特征,采用壳体单元有限元离散化法,并考虑壳体厚度方向上的温度变化,建立了有限元列式的热传导方程;引入与应变能有关的耦合项,利用拉格朗日法推导了星载天线系统的大范围刚柔耦合动力学方程,研究了温度载荷对星载天线多体系统的动力学特性影响。仿真结果表明:空间热效应引起了动态的温度载荷,与结构变形发生耦合,诱发耦合颤振,加剧柔性反射面的弹性振动,造成卫星姿态和天线指向的扰动,严重影响了星载天线的指向精度。结论对星载天线指向精度的分析与控制具有重要的理论价值及工程实际意义。     

卫星包装箱的随机隔振优化分析

用钢丝绳隔振器将卫星包装箱支承在运输车上,将卫星与车辆简化为二自由度体系,优化分析了在随机路面上行驶时使包装箱响应最小之隔振参数,对实测得到的钢丝绳减振器的非线性迟滞性能作了描述,提出了统计线性化分析的方法。     

基于并联空气弹簧结构的卫星运输减振系统设计及振动特性分析

随着航天科技的发展以及日益增长的性能需求,对卫星的可靠性要求越来越高,对运输过程中的振动也提出了更严格的要求,导致目前的减振系统难以满足未来的运输需求。针对这种情况,设计了基于空气弹簧并联结构的卫星包装运输减振系统,并对其振动特性进行了分析。结合卫星运输箱的结构和减振需求提出了并联空气弹簧减振系统方案。基于实测参数建立了并联空气弹簧减振系统的多体动力学仿真模型,并验证了方案的可行性,并进一步研究了不同运输工况下系统的减振效率及安全性。构建了减振系统进行不同工况下的实车运输测试。研究结果证明基于空气弹簧并联结构的运输减振系统在实车运输中具有较好的减振效率,并可以保证设备在运输过程安全。该研究结果可为大型精密设备运输减振系统的设计提供参考。     

卫星控制力矩陀螺微振动抑制装置的动力学建模与实验研究

为了隔离卫星主要振源控制力矩陀螺的微振动,给航天器有效载荷提供超静工作环境,基于松弛型阻尼器,设计了控制力矩陀螺六自由度微振动抑制装置,完成了隔振平台的动力学建模和实验研究.使用牛顿-欧拉法建立了微振动抑制装置的动力学模型,分析了微振动抑制装置在基础激励下的频域特性和隔振系统的耦合特性;搭建了微振动抑制装置实验平台,并...     

Mechanical fatigue and spectrum analysis of small-satellite structure

Mechanical fatigue due to environmental loads and spectrum analysis due to launch loads of the primary structure of a low cost, low-earth orbit small satellite intended for earth observation missions are presented. The payload of the satellite under consideration is a precise optical unit to image the earth’s surface having a mass of 45 kg. 3-D Finite Element Model for the satellite structure is generated by applying substructure method. Modal analysis is required to determine natural frequencies of the satellite and define its mode shape. Then, ranking of mode shapes according to specific constraint is performed. Harmonic analysis at resonance frequencies with the highest ranking is done and cumulative fatigue damage analysis is performed. Spectrum analysis is performed for Small Sat structure to verify the satellite structure reliability under all dynamic random vibration loads applied during transportation and launch cases.