利用Matlab GUI模拟圆孔衍射

在惠更斯-菲涅尔原理的基础上,建立了衍射仿真实验的数学模型,分析了圆孔的夫琅禾费衍射图样及其强度分布,并实现了对圆孔衍射的仿真。     

激光通信大气闪烁引起的噪声仿真

激光束通过有湍流的大气传输时，其强度、相位和方向都会受到扰动而出现相应的随机变化。对于强度直检（ID／DD）系统主要干扰是强度的干扰，本文分析激光通信中大气闪烁引起的探测噪声的概率分布，并对其进行仿真。     

激光通信大气闪烁引起的噪声仿真

激光束通过有湍流的大气传输时,其强度、相位和方向都会受到扰动而出现相应的随机变化。对于强度直检(ID/DD)系统主要干扰是强度的干扰,本文分析激光通信中大气闪烁引起的探测噪声的概率分布,并对其进行仿真。     

串口通信技术在激光光斑测量中的应用

通过对串口通信技术的系统分析,结合具体的应用情况,研究串口通信技术在硬件通信中的应用.并与激光光斑图像测量系统结合起来,设计测量系统程序开发流程及硬件通信模块,在VC 6.0平台上完成通信模块的开发.     

大气激光通信中的扫描方式与应用环境分析

对目前国内外大气激光通信中采用的三种扫描方式进行了介绍,并对各种扫描方式所对应的扫描时间、捕获概率、平均捕获时间等参数进行了理论分析,最后在此基础上对在不同的应用环境下应采用何种扫描方式进行了分析.     

自适应编码调制技术在大气激光通信中的应用研究

在大气激光通信中,采用固定编码调制方式的传输方案不能充分利用信道的时变特性,频带利用率较低。将自适应编码调制技术应用于大气激光通信中,针对当前的信道状态,选取合适的MCS,使系统的整体传输性能达到最优,满足高效可靠传输的目的。详细阐述了不同目标误包率下的信噪比门限值计算方法,仿真给出4种MCS下的自适应设计方案。结果表明:AMC技术可以在保证系统可靠传输的同时提高系统的频谱利用率;且随着目标误包率的降低,系统的平均频谱利用率降低。     

飞行仿真系统中三维大气紊流模型仿真研究

为提高飞机飞行动力学系统的仿真逼真度,提出1种新的大气紊流模型,并研究出在实时飞行仿真系统中的实现技术。改变了以前基于Dryden模型的建模方法,对不能直接用于仿真模拟的Von．Karman大气紊流模型进行有理化处理,得出逼近于Von．Karman模型的新的紊流模型,确定新的滤波器参数,从而在时域内实时生成大气紊流。通过频域上的分析比较,结果表明该模型生成的紊流比以往的Dryden模型更好地符合了大气数理统计特性,并解决了Von．Karman的仿真实现问题。最后,将提出的数值模拟算法直接应用于某型飞机飞行仿真系统中,从而使飞机在风场中的模拟更加真实,对模拟器的研制具有实际意义。     

激光光斑中心定位算法的实用性改进

研究了重心法、Hough变换、圆拟合算法及空间矩算法,通过理论分析与实验测试,找到一种能有效提高激光光斑中心检测抗干扰性能和定位精度的算法,该算法适用于对测量精度要求高的实时自动测量,并被成功地用于渝黔高速公路太平庄大桥和安稳大桥的自动激光挠度测量系统中。     

激光光斑有效区域检测技术

在对激光的能量分布分析前需要提取光斑的有效区域。激光远距离传输后,在大气作用下,光斑会发生变形和弥散现象,造成光斑的质心和几何中心不重合。利用Cany边缘检测技术,先确定光斑的边界,再通过Hough变换算法进行圆检测,可以提取出近场完整光斑和远场弥散光斑的有效区域。对实际光斑的定位计算验证检测技术的有效性。     

针对大气紊流改进的飞控系统设计及仿真研究

提出了一种改进的抗大气紊流纵向俯仰姿态保持飞行控制系统设计方法;针对大气紊流频谱,建立了包括大气紊流、舵回路和飞机模型为一体的增广模型;运用LQG/LTR对控制系统稳定裕度的补偿作用,设计了抗素流扰动的飞行控制系统,并加入外环PID控制器,提高了系统的动静态性能;最后通过给飞机模型施加摄动来验证飞行控制系统的鲁棒性;仿真结果表明,用该方法设计的飞行控制系统具有良好的动静态品质和较强的抗大气素流干扰的能力,从而使飞行控制系统具有良好的稳定性和鲁棒性.     

远场激光能量密度分布的数值与图像估算

激光在大气传输过程中,由于同大气分子与气溶胶粒子之间的相互作用而产生了一系列的效应,即大气衰减和大气湍流效应,导致能量不断减弱,并影响激光的远场能量密度分布.根据设计的激光远场能量密度分布测试系统进行外场实际试验测试,只能获得指定位置上的远场能量密度分布数据和激光光斑图像,为了获得任意位置的激光传输特性,研究了大气衰减和大气湍流对激光传输的影响.根据上述系统测得的指定位置的光斑图像及能量分布数据,通过软件仿真分析,估算任意位置的激光光斑能量密度分布,通过伪彩色变换,将激光光斑的灰度图像转换为连续变化的伪彩色图像,可以直观地观察光斑的远场能量密度分布.     

激光准直高斯光斑中心位置计算方法分析

结合一种用于大孔同轴度测量的激光准直系统,分析高斯光斑能量中心坐标的几种常用计算方法:对称法、曲线拟合法和重心法。准直系统用单模尾纤半导体激光器作光源,用CCD探测器接收激光光斑。重心法计算时该实验装置实验室内6m距离上的方向稳定性达到1 5×10-6的量级。实验表明重心法有效利用光斑全场数据,对光强分布缺陷不敏感,分辨率和示值重复性都优于对称法和曲线拟合法。     

大口径光学元件面形检测中重叠激光光斑的分离

在大口径光学元件面形检测系统中,激光光斑的检测及后续处理是基础,直接影响面形检测的精度;针对光学元件面形检测中激光光斑重叠的问题,提出了一种激光光斑重叠分离算法;该算法首先用一种减背景与乘法滤波相结合的方法对光斑图像进行预处理,再用两次阈值法分割图像以获取光斑目标,最后采用距离变换、重叠判别及估算圆心相结合来分离重叠的光斑;实验中,对3种重叠类型不同的光斑进行分离,结果表明,算法能有效地分离重叠的激光光斑;目前,该算法通过长时间的实验验证与改进,已成功运用于实际项目中.     

激光海洋测深仪激光海面入射点分布优化设计

通过对激光测深仪的激光海面入射点分布的研究,得到了其疏密程度与扫描方式、扫描电机转速、激光器重复频率和飞机飞行速度等参量之间的关系,并对激光海面入射点分布进行了优化设计。提出使用调整激光器触发信号的码盘脉冲校正海面激光入射点分布不均匀的方法,并且讨论了实际的测量点的位置坐标与激光海面入射点位置坐标的确定。     

基于无线激光通信系统的信标光中心检测误差评价方法

传统的光斑中心计算误差评价方法仅依赖图像本身,并且与实际应用环境的耦合度较低,缺少客观的评价标准,通常采用同一位置光斑多次拍摄图片的均值来近似确定光斑中心;在这篇文章中提出一种基于空间激光通信光学天线子系统的中心检测误差评价方法,在进行系统标校之后,分别采用质心法、Hough变换法和圆拟合的圆心检测方法,通过与激光通信信号光紧密耦合来评价信标光中心计算方法的误差性能;实验结果表明,在所述的实验环境和条件下,质心法准确性较高;在应用层面,该评价方法可以为图像探测单元的方案取舍提供参考.