激光基准信标仪的研制

论述了激光基信标仪的工作原理及组成,给出了基本控制原理图以及主程序框图。它是利用淮体倾角传感器自调水平或垂直基准面,并能持续发射半径为３００ｍ的精确参考面,主要技术指标;激光发射头Ｈｅ－Ｎｅ激光器,功率２ｍｗ,扫描速度０￣１２ｒ／ｓ,准直光束〈φ１６ｍｍ。     

二维流场激光成像测量方法

介绍了利用激光、CCD图像传感器、计算机图像处理技术实现二维流场成像测量的方法与测量系统.运用相关估计和粒子运动轨迹跟踪的理论,提出对流场信号分析、处理和重建的方法.实验结果表明,激光CCD二维流场测量方法具有与流场无接触、无扰动、直观准确、方便快捷的优点,不失为一种十分有效的流场测量手段.     

水中微小粒子粒径的激光成像测量方法

提出了一种利用激光片光源、CCD图像传感器及计算机图像信号采集与处理技术实现水中微小粒子粒径成像测量的方法,介绍了该方法的测量原理、系统组成及其相关实验的结果.实验表明粒子像径与粒径之间存在明确规律,且测量结果稳定,操作简单,为河流悬沙粒径和水流空化气泡粒径的快速测量提供了一种新的途径.     

某光学测量平台的车载运输隔振设计与测试

精密光学测量平台在车载运输过程中会受到振动与冲击,振动量级直接影响测量平台的精度与可靠性.因此有必要对光学测量平台进行运输隔振设计.首先基于单质体多 自由度振动理论对光学测量平台动力学模型进行简化分析,提出了 一种光学测量平台的被动隔振方案.然后利用典型工况的路谱作为激励进行随机振动分析并预估振动量级,最后依据实际工程经验进行路面运输试验.试验结果表明,在二级公路以60 km/h匀速行驶的工况下,平台上精密光学元件安装处的垂向振动传递率为0.26,且高频激励(20～250 Hz)有显著衰减,验证了光学测量平台隔振方案的合理性与有效性.     

激光—超声旋涡测量方法研究

激光－超声方法是通过测量由流动引起的超声脉冲信号在两束或更多来激光之间传递的时间差实现旋涡场测量的。该方法的一个显著特点是无需在流场中注入粒子,可以对流场中任何一点（包括涡核处）进行准确测量。适合研究旋涡的破裂和稳定性问题,获得有关旋涡场的速度、涡量及环量分布。对函道风扇流场的测量结果表明,该方法可以准确获得流场的速度分布,给出流场的旋转结构。     

基于结构光点云的变形测量方法研究

针对结构变形测量需求,提出一种基于结构光点云的变形测量方法。搭建了结构光相机测量系统,基于投影仪逆向相机的假设并借助棋盘格标定板完成了系统标定。采用格雷码辅助的四步相移技术设计投影仪投射的图案,并利用标定的系统参数,完成待测物表面的三维重建,获得结构表面点云。提出基于点云间距离计算结果的结构变形分析方法,并分析比较了基于点到点、点到面和面到面3种点云距离计算方法原理。通过实验验证了所提基于结构光点云的变形测量方法的可行性和精度,实验结果表明,该方法可以实现结构离面位移的高精度测量。     

基于测量船角变形光电测量系统的研究

在测量船上,其主要测量设备如光测设备、雷达等,均需要以惯导平台(以下简称惯导)提供的地平真北的大地坐标作为基准。研制一套新型船体变形测量系统,在各主要测量设备之间,建立精密的光学联系,采用先进的电荷耦合器件,先进的通讯与控制模式将各测量端子获得的图像数据集中到中心控制台,利用性能优良的计算机集中处理各测量端子的测量原始图像数据。该测量控制方案,一方面使各测量端子实现了标准化、模块化设计,提高了系统的可靠性;另一方面,由于采用了数据集中处理模式,所有的校准工作均由中心控制台来统一完成,测量点标校可在中央控制台集中操作,降低了因人员及环境因素导致的测量误差。测出由于船体变形引起的它们相对惯导之间的三自由度变化角,其测量精度达到5″之内。     

基于自由曲面的TIR型LED准直系统的研究

为了收集大角度的LED光线以获得小发散角的准直光束,设计并优化了高效、结构紧凑的TIR式LED准直系统。首先根据斯涅尔定律及等光程原理,计算准直系统的初始结构。利用Lighttools软件对初始结构优化设计,最终得到最佳结构的LED准直系统。TIR型准直系统的半口径为18mm、厚度为23mm、准直度(发散角)为1.5o,光能利用率高达89.5%,局部范围内光斑均匀性为92.34%。系统优化后光能利用率和目标面照度的均匀性均有所提高。基于TIR结构的LED准直系统具有光能收集效率高、准直度好、结构紧凑、体积小、便于应用等特点。     

基于CCD相机的转台转动速度测量方法研究

针对传统测速方法不能满足高速高精度下测量的要求,在研究CCD （Charge Coupled Device）相机的工作原理及特点的基础上,实现一种以现场可编程逻辑器件（FPGA,Field Programmable Gate Array）为控制核心的转台转动速度测量系统。工作在外触发方式下的高帧频CCD通过Camera Link接口作为相机图像数据的输入,利用FPGA的高速并行特性完成了高帧频数字图像的采集、数据流的缓存控制,并且综合分析了自相关算法的原理和过程,给出了该算法完成测速系统的具体实现方法,最后得出的速度通过通信端口实时的发给上位机。经试验验证：利用高帧频CCD相机的测速方法可精确测量转台转动的速度,系统误差率低且稳定可靠。     

基于数字图像测量的三轴土样变形测量方法综述

针对在常规三轴试验中由于实验仪器和计算方法的限制无法实现土样变形准确测定的问题,将数字图像处理技术运用于土样三轴试验中,通过非接触式测量为三轴土样变形提供了更为准确的测量手段,为促进数字图像测量技术在土工三轴试验中的发展与应用,很有必要对现存的基于数字图像测量的三轴试验方法进行总结和梳理.在广泛阅读国内外相关文献的基础...     

基于图像的运动车辆速度测量

提出了一种新的基于CCD图像测量运动车辆车速的方法.其工作原理是通过抓拍运动车辆前后两次的瞬时图片,根据车辆与CCD之间的相对位置关系,参照预置的定标线,求出车辆的运行速度.文中分析了2种测量误差,讨论了如何选择2张图片的拍摄位置.仿真实验验证了所提方法的有效性.     

激光光束质量测量系统技术的研究

为适应社会对高质量激光器的需求,提高光束质量的前提是能获得其准确的性能参数。设计了一款基于机械系统、光学系统、电子学系统组成的M~2因子光束质量测量系统。其创新点在于系统的智能化。系统通过步进电机自动控制整个平台使得CCD相机采集到多点的激光切片图像,完成图像的采集后传输给计算机,由软件进行数据处理与算法分析,最终会在上位机中看到激光的光强分布图及处理结果。实验结果表明,系统可以对200~1300nm范围内的激光光束质量进行测量鉴定,进而对提高光束质量提供可靠依据。     

原向反射式激光光幕测速技术研究

为满足弹道散布范围大或大口径弹丸的测速场合,提出了一种原向反射式激光光幕测速的方法．采用半导体激光器、柱透镜、中心留有激光出射孔的光敏检测器件和原向反射屏形成大面积光幕探测区,当高速飞行物体穿越激光光幕时,光通量的变化被光敏管阵列转变为电信号并采集到计算机进行数据处理．提出了玻璃微珠原向反射器的剩余发散角这个重要概念和利用数字CMOS相机对其进行测试的方法和结果,利用有效光幕区为φ500mm的激光测速系统对7．62mm弹丸的速度进行了测试,给出了试验波形和一组测试数据,试验证明：该方法具有可形成的有效光幕区面积大、光路调整简单、成本低、灵敏度高等优点。     

基于传统汽车平台的纯电动汽车设计

在传统燃油汽车平台基础上,设计一款纯电动汽车。给出驱动系统主要参数计算的一般公式;通过理论计算并结合设计实例进行参数选配;通过对各部件的简化建模,进行改制后的底盘系统总布置、车身改制的结构设计;在Matlab中导入所选配的数据,获得相关的车辆性能曲线。结果表明, 各项特性参数均满足整车性能设计要求。       

机动车尾气防治平台设计

针对我国机动车尾气防治平台研究缺失的问题,以西安国际化大都市建设为背景,以西安市机动车尾气排放现状为依据,系统阐述了机动车尾气防治的必要性,剖析了机动车尾气防治平台的设计需求,设计了机动车尾气防治平台.该平台由数据采集模块、数据分析与处理模块、决策支持模块三个模块组成,具体包括路(抽)检及超标车辆维护治理跟踪、机动车排气污染防治对外信息发布等13个子系统.实践表明该平台具有很强的兼容性、可扩展性与可操作性,可为城市机动车尾气治理提供科学合理的理论框架和参考依据.     

激光测磁系统的研究

本文论述了应用激光和法拉第磁光效应传感原理,以崭新的光学方法测量磁场。采用双光路实时比值法,有效地抑制了激光器输出不稳的影响。用单板机进行数据采集和处理,打印输出测量结果。     

高功率激光驱动高压状态方程绝对测量的实验研究

综合了近年来国内外高功率激光驱动高压状态方程参数绝对的进展,并对各种方法的优缺点进行了分析,最后根据最近的理论与实验研究指出其中一种方法－三台阶法的关键所在。     

多管火箭炮平行性测量系统设计

采用光学准直法和计算机数据处理技术来检测多管火炮平行性的光电设备代替传统的机械式测量仪,实现了对火炮膛线尺寸的自动检测.并简述了这种检测设备的工作原理与精度分析.     

激光涂层低应力多冲形变分析

通过对带涂层试样的多冲试验，对不同冲击次数下涂层和基体的厚度变化进行对比，发现即使在低于材料屈服极限的冲击应力下，材料也会产生宏观塑性变形。针对实验条件及结果，对此现象产生的原因进行了分析。     

一种基于光楔干涉的激光准直系统

介绍了一种基于光楔干涉的激光准直系统：利用氦氖激光经准直、扩束后投射到固定在接收靶上的楔形光学平板上,产生的干涉条纹由光电传感器检测;将接收靶沿被测导轨移动,如果导轨有直线度误差,则接收靶过桥与导轨的接触点所形成的直线角度发生变化,这样干涉条纹就会发生移动;将光电传感器检测得到的干涉条纹移动量送入单片机系统,采用软件细分的方法,得到被测点相对于准直光束的偏移量。最后对该系统进行了对比与重复性实验。实验表明：用本套装置检测长度为40m的长导轨,直线度误差仅为674．961μm。