水下微光成像的ICCD光路耦合仿真

水下成像由于光照度很低,因此需要微光器件进行接收。ICCD是常用的微光数字成像器件,CCD与像增强器的耦合是ICCD的关键技术之一。讨论了ICCD的结构,并对ICCD中中继透镜、光纤面板、自聚焦透镜的耦合进行了ZEMAX光学仿真,经过参数优化得到较为理想的结果。然后分析了各自的几何像,MTF,耦合效率等参数,实验结果表明：透镜耦合的ICCD有很高的成像质量;光纤耦合的ICCD有很高的耦合效率;自聚焦透镜耦合的ICCD的性能介于两者之间。     

用于像增强器的压控PWM发生器

压控PWM发生器来自于对改进第二代像增强器的电源系统,主要用于控制像增强器的工作模式,使像增强器在微光和强光的环境下均能良好的成像。本文着重介绍压控PWM发生器的原理和电路设计。该电路主要实现的功能是根据外部电压可以进行占空比调节,它是电源系统的重要组成部分。经使用结果表明该发生器不仅很好的控制了像增强器的工作模式,而且使夜视系统的各项指标都提高了。     

基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统设计

微光像增强器是夜视技术中的核心部件，信噪比是评价微光像增强器性能的重要参数之一。设计了一种基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统，包括信号采集模块、恒流驱动模块、主控模块、通信模块和电源模块等。系统以XC7K325T型FPGA为核心，完成ADC、DAC、串口通信等功能以及接口间逻辑设计，实现光电流数据采集、信号处理以及系统参数设置等功能，从而完成像增强器信噪比的测量。测试结果表明，像增强器信噪比测试仪各项功能执行正常，信噪比测量误差小于2%,验证了控制系统设计的正确性，为信噪比测试仪的可靠应用奠定基础。     

一种基于小波变换的夜视图像去噪和融合方法

微光夜视图像使用的像增强器会导致电子噪声和低照度的产生,2种因素会导致图像不清晰,细节不足.该文分析了2种影响因素的产生原理,针对其采用改进的小波变换去噪算法和融合算法进行处理以提高图像分辨率.实验结果表明:经过去噪和融合的微光夜视图像获得了更高的图像分辨率,保留了更多的图像细节.     

基于点扩散函数特征优化融合的水下目标识别

人类对水下世界探索的热情推动了水下成像及监测系统研究的发展。然而由于水介质光学属性及复杂水下环境的影响,常用的陆地成像及配套算法很难实现理想的效果。因而可以采用设备更新或算法优化两条策略使水下成像监测系统能够适应水下的光学环境。考虑到设备更新在水下场景中实施的困难和较高的资源消耗,沿用传统陆地的光学成像设备进行水下图像数据采集,并利用点扩散函数优化及多信息融合的策略来优化水下成像监测系统所用的目标识别算法,解决水下光学成像中由于散焦、目标移动、前后向散射噪声等所造成的图像目标细节模糊、对比度差等问题,提高水下自主航行器对水下目标的识别能力。     

水下具有旋转耦合机构的电场耦合无线电能传输系统及参数优化方法

现有水下环境的电场耦合式无线电能传输（EC-WPT）系统耦合机构大多采用平板式,无法适用于水下旋转场合无线供电应用场景。针对以上问题,提出一种水下具有旋转耦合机构的EC-WPT系统,给出耦合机构绝缘层相对介电常数和厚度对耦合电容的影响规律和绝缘层材料及厚度的选取方法,并建立耦合机构模型;以双侧LC补偿的EC-WPT系统为例,建立该系统的等效电路模型,以系统输出功率和传输效率为优化目标,将抗偏移性作为约束条件之一,给出基于第二代非支配排序遗传算法（NSGA-II）的多约束多目标优化方法;通过LT-Spice仿真验证了参数优化方法的可行性和有效性;实验中搭建具有水下旋转耦合机构的EC-WPT系统样机,实现311W的功率传输,效率为87.4%,系统具有良好的抗偏移性。实验比较了水下和空气中的能量传输性能,在耦合机构及参数优化方法相同的情况下,系统在水下的输出功率比空气中高约2倍,并且在水下的抗偏移性优于空气环境。     

水下激光照明成像设备检测方法研究

水下激光照明成像是水下目标探测的重要手段,在海洋探测中具有重要的应用价值。根据水下激光照明成像设备主要技术指标及关键特性参数的测量需求,研究了水下激光照明成像设备检测方法。采用监视比测量法实现了水体激光衰减系数的测量,建立了实验室条件下的模拟水下检测环境,通过采集被测照明成像设备在不同水下环境条件下对不同对比度和不同分辨率靶标所成的图像,对其进行分析和识别,测量其最大衰减长度,评价其成像质量。     

电场耦合无线电能传输技术综述

近年来,电场耦合无线电能传输(EC-WPT)技术迅速发展,在传输功率和传输距离上有了数量级的提升.该文总结了国内外相关文献中关于EC-WPT技术的概念,简要介绍了EC-WPT系统的基本工作原理,论述了EC-WPT技术在系统建模、电场耦合机构、高频功率变换器、谐振网络、控制方法、电能与信号并行传输方面有指导价值的理论研究成果,分析了EC-WPT技术在消费电子、植入式医疗设备、工业制造、电动汽车、水下设备领域的应用,重点围绕单电容无线电能传输、跨越金属传能、电场耦合机构损耗模型、磁场耦合与电场耦合混合型WPT系统、安全问题五个方面阐述和讨论了EC-WPT技术未来值得关注的研究方向.     

高分辨率声纳成像实时监视系统在电厂的应用

结合华能上海石洞口二电厂600 MW超临界锅炉炉底灰坑频繁堆渣排放的实际情况,利用水下声纳成像技术,开发了高分辨率声纳成像实时监视系统.该系统能实时绘图显示炉底灰坑内灰渣分布情况,使运行人员充分掌握炉底出灰系统的运行情况,取得了很好的效果.     

旋转式无线充电系统偏移特性研究

无线电能传输(WPT)技术因其采用非物理接触的方式传输电能,有效地解决了传统水下传能过程中漏水、漏电等问题,在水下用电设备中具有较好的应用前景.为此设计一种配有旋转式松耦合变压器(LCT)的笼状对接装置以实现水下无线传能,该装置可有效避免自动水下航行器(AUV)的径向偏移.鉴于互感为影响无线电能传输性能的重要参数,该文针对LCT的互感求解问题展开研究,运用毕奥萨伐尔定律建立该结构的互感计算模型.并以此为基础,从互感、耦合系数、输出功率、效率及副边长度等多维度参数分析轴向偏移对旋转LCT的影响,仿真结果表明,旋转式LCT的轴向抗偏移能力较强.最后,设计并开发了一套LCL_S型补偿结构的无线电能传输系统装置,实验结果验证了理论与仿真分析的正确性,具有一定的工程应用价值.