红外三色被动测距

由于目标的红外辐射在大气中传输时其不同波长的辐射强度比值会随着传输距离的改变而发生变化,故波长的辐射强度比包含了目标的距离信息。基于上述原理,本文研究了利用比色方法依据空中目标的红外辐射对其进行测距的方法。推导了目标辐射强度色比与目标温度、辐射传输距离、大气消光系数之间的关系。在大气消光系数相对固定时,通过测量不同波长的辐射强度比值对目标进行了测距,推导出了红外三色比距离方程。根据大气辐射传输衰减计算模型,选择8.5、9.0、9.5μm 3个波长作为色比波长,2km处300K黑体作为被测目标,画出了色比测距图。分析显示,图上作业得到的目标距离和温度与实际目标的距离和温度基本相符。另外,利用本方法通过一次测量即可获得目标的距离和温度。     

基于特征尺寸的机械零件图样尺寸标注方法研究

为确保零件图尺寸标注的完整性,探讨了一种基于特征尺寸的机械图样尺寸标注方法,通过应用实例验证了方法的有效性和局限性,对于机械零件图样尺寸正确标注有较好的实用价值.     

单矢量水听器被动测距方法研究

提出一种利用单矢量水听器接收信号的相位信息实现目标被动测距的方法。该方法借鉴匹配场被动定位的思想,首先根据简正波声场模型建立匹配模板,然后引入图像处理中的相位相关算法,将目标的相位信息与模板进行匹配,从而得到目标的距离。对该方法的有效性与稳健性进行了详细地研究与分析。仿真结果表明,该方法可以有效地实现目标的被动测距,且具有稳健性强、计算速度快、不需要考虑阵型姿态失配等优点,是声呐信号处理的新途径,为实际的工程应用奠定了理论基础。     

圆柱体全局尺寸评定结果的可视化研究

针对圆柱体全局尺寸评定结果的可视化问题,对圆柱体提取轮廓的局部放大、全局尺寸圆柱面的直径及其轴线参数的确定以及全局尺寸圆柱面的显示等方面进行了研究。基于局部放大后圆柱体的圆周轮廓,建立了全局尺寸圆柱面直径及轴线参数的评定模型;依据全局尺寸圆柱面的直径及其轴线参数,建立了全局尺寸圆柱面轮廓坐标的计算模型,提出了圆柱体全局尺寸评定结果的可视化方法;利用所建立的模型,编制了圆柱体全局尺寸评定结果的可视化程序,对一孔的最小二乘尺寸、最小外接尺寸、最大内切尺寸和最大最小尺寸进行了评定及其结果的可视化。研究结果表明:所建立的模型正确,提出的可视化方法和编制的程序实用可靠,也可应用于圆柱度误差评定结果的可视化。     

氧分子A吸收带的随机Malkmus被动测距

针对比尔-朗伯定律单色传输和其他透过率模型计算速度慢的问题,为了实现红外目标的高速被动测距,研究了被动测距系统中氧分子A带吸收特征及大气中氧分子吸收率的计算方法。分析了大气中氧分子A带的吸收光谱及分布特性,以当前大气参数和测量环境为基础,结合HITRAN数据库,将随机Malkums带模式引入到氧分子带平均吸收率计算中,建立了基于随机Malkums带模式的被动测距数学模型。搭建了测距实验平台,在12~128m内对7个不同点进行了距离测量。实验结果表明,在实际大气条件下,利用该被动测距模型测得被测目标距离与实际距离的平均误差达到1.8%。该模型正确、可行,满足红外目标被动测距的高速在线测试及隐蔽性、高精度、抗干扰能力强等要求。     

基于ATMEGA64单片机多目标超声波测距系统研制

为解决测距系统处理精度差,探测速度慢的问题,该文采用ATMEGA64单片机开发了一种超声波测距系统。系统采用模块化的结构设计,包括回声定位模块、主机模块、音频模块和上位机。超声波传感器可以旋转180°,可实现多目标的测距和报警,并能显示目标的方位。该系统探测速度快,测量精度高,测量盲区小,运行稳定、可靠,具有较大的推广应用价值。     

相关K分布法在氧气吸收被动测距中的应用

为快速、准确地解算氧气吸收被动测距技术中氧气吸收率所对应的路径长度,对该项技术中氧气吸收率与路径长度的数学模型进行了研究。首先证明了不同温度压强下氧气吸收系数分布的强相关性,给出了吸收系数分布随温度和压强的变化规律;其次利用相关K分布法和曲面地球模型建立了实际非均匀路径上氧气吸收率与路径长度的数学模型;最后对提出的模型进行了理论分析与实验验证。结果显示:本文数学模型不仅能够很好地适应不同大气模式的变化,而且能够快速、准确地计算出指定路径上的氧气吸收率曲线和目标距离;平均数学模型下的相对测距误差为4.4%,消除背景减小测量误差后数学模型解算距离的相对误差仅为1%。结论表明:利用相关K分布法建立的数学模型能够很好地解决氧气吸收被动测距技术中的距离反演问题,可为被动测距技术的进一步优化和应用提供理论支撑。     

混合像元分解在氧气吸收被动测距中的应用

针对雨雪、雾霾等天气条件下氧气吸收被动测距受大气和气溶胶等复杂背景光谱影响严重的问题,采用混合像元分解技术对提高复杂背景条件下的测距精度进行了研究.分析了高光谱图像像元混合机理,以雨滴端元为例建立了复杂天气条件下目标与背景的混合像元模型;讨论了复杂天气条件下目标光谱的提取方法,提出了复杂天气氧气吸收被动测距的基本流程;...     

一种基于PIC单片机的测距系统

介绍一种基于PIC单片机控制的超声波测距系统,详细阐述了其硬件及软件的设计原理。该系统硬件结构简单、工作可靠、有良好的测试精度和灵敏度,可用于汽车倒车防撞装置、移动机器人、建筑工地及一些工业现场的位置监控,也可以用于液位、井深、管道长度等场合的测量。     

被动悬架系统的多目标模糊优化设计

以汽车座椅和悬架系统的阻尼与刚度作为设计变量，详细分析了车辆的乘坐舒适性指标和对路面的损坏性指标，以座椅加速度均方根值和轮胎相对动载荷均方根值作为目标函数，建立被动悬架参数的两目标优化设计模型。应用模糊理论辛立多目标评价函数，对实际算例进行了两目标模糊优化设计，计算结果显示了该方法的有效性。     

基于被动毫米波的运动目标探测技术

针对被动毫米波技术探测高速运动目标能力不足的问题,采用MMIC直接检波式毫米波辐射计,构建了被动毫米波探测系统,通过试验获得了不同条件下的实测数据。在对测试信号的特征进行分析的基础上,指出第一脉冲的峰值和两峰值脉冲的间距是能够反映目标运动特性的有效特征,提出了计算目标运动速度的方法。计算结果表明,该方法具有一定的精度,在被动毫米波系统中确定运动目标参数是可行的。     

基于激光测距技术的桥式起重机定位系统

为了解决罩式退火炉生产工艺中桥式起重机定位系统所存在的定位精度差、定位效率低、运行不平稳的问题,在保留原桥式起重机结构和控制方式的基础上,设计了采用激光测距器和条码定位仪作为测距测速传感器,结合工控机与可编程控制器实现精确的绝对认址及闭环控制的新型的桥式起重机定位系统。实际运行表明,该定位系统可使桥式起重机达到平稳加、减速运行,实现起重机在现场作业中高效精确定位,快速平稳运行。     

基于激光测距的三坐标测量系统研究

提出了基于激光测距的三维坐标测量系统。介绍了系统所采用的 PSD光学三角法测位移原理 ,并分析了影响测量精度的因素 ,提出了相应的补偿方法。最后 ,研究了系统的控制方法。     

基于局部特征提取的目标自动识别

提出一种基于局部特征提取的目标识别方法,用于自动识别不同尺度,视角和照度条件下的目标.首先,建立图像的尺度空间;结合海森矩阵和Harris算法提取局部特征点,计算该特征区域的方向和灰度梯度及方向;统计出每块子区域的标准灰度梯度直方图,得到128维的特征向量.然后,基于主成分分析的降维算法来降低特征向量的维数,加快识别的计算速度.最后,采用特征空间分类器增加目标识别的速度.实验结果表明:基于局部特征提取的目标识别达到了较高的识别率,在视角、尺度和照度变化下的识别率分别为61.9％,80.5％和84.4％,平均识别时间为130.9 ms.与尺度不变特征变换(SIFT)和加速鲁棒特征(SURF)算法相比,本算法不仅在不同的视角,目标尺度及照度条件下具有较高识别率,而且识别速度比SIFT方法高.     

一种基于SAW技术的新型无线无源抄表系统

本文提出一种采用声表面波技术的无源无线自动抄表系统,其基本原理是通过磁性舌簧管把表具的读数转换为与舌簧管电气连接的反射栅的短路和断路状态,利用2种状态下阻抗变化所引起的不同反射性,把表具读数反应到对查询脉冲的反射回波上,通过对接收信号的处理得到表具的实际数值。这种方法与现有的自动抄表技术方式相比,具有减少了布线复杂度,无需电源供电、可无线传输、可工作在较恶劣环境以及自动编码录入等优点。实验结果说明本方法能够有效检测表具的量值。     

基于超定方程组的相位激光测距解模糊算法

快速准确的测距解模糊算法是相位式激光测距仪实现快速测距的关键问题。研究了一种基于超定线性方程组的相位测距解模糊算法,该算法避免了对最优解的搜索,因而运算量小、求解速度快。首先使用差频测相法在较大的不模糊距离上捕获到目标,获得近似距离值,然后使用这一距离值准确求解出不同频率调制波之间的周期数之差,从而构建超定线性方程组,最后应用最小二乘法求解出准确距离。同时还对该算法的2种解法进行计算机仿真,比较仿真结果,选取用间接法求解目标距离,并对该解法进行了精度分析。对3台K-60系列激光测距仪在精度为0.18 mm的国家标准基线上进行了测距试验,结果表明,3台样机的平均测量误差小于2 mm,测量标准差小于1 mm,验证了该算法是有效的。     

适用于立方体卫星的激光测距合作目标

为了给立方体卫星星载GPS定轨数据提供检核标准,并满足高精度测定轨道的应用要求,通过在10cm×10cm×10cm的标准立方体卫星的每个表面分布3个通光口径为1.0cm的微小激光反射器,设计了质量约为108g、视场角满足360°、测距精度可达厘米级的激光测距合作目标。根据角锥棱镜的二面角误差、反射面面形误差及入射面面形误差所引起的光束附加相位,分析角锥棱镜在远场的衍射分布特性;接着,根据激光合作目标在卫星上的分布方式,计算激光合作目标的相对有效面积分布;然后,利用激光测距方程估算不同轨道高度的立方体卫星激光反射器回波光子数,并根据卫星质心改正模型估算激光测距精度;最后,以皮卫星激光合作目标测距试验为例,验证了装载在卫星上的1.0cm微小激光反射器能够反射回足够的激光回波信号。结果表明,此种分布方式对于运行在250~1 000km轨道上的立方体卫星能够提供足够的回波信号,激光测距内精度可达厘米级,满足立方体卫星对激光测距合作目标质量轻、分布灵活、测距精度高的要求。