空间光通信中的精密跟踪瞄准技术

描述了空间光通信中的捕获、跟踪与瞄准 ( ATP)系统的概念、作用。详细介绍了它的组成和工作原理。简要叙述了实现这样一个 ATP系统所需要解决的主要技术问题和难点。     

空间光通信系统的设计及实现

提出一种较全面的空间光通信系统结构。该系统的光发射接收子系统采用三发三收的设计方法,以增大光的发射功率和接收功率;APT子系统采用望远镜进行粗瞄准,音频调制光标信号进行精瞄准;控制子系统采用Ethernet接口,远程通过Internet对系统进行测量和控制的设计方法。给出一个近地大气空间光通信系统的设计实例, 其信号传输速率为155Mbps,传输距离为4km,在误码率不大于10-9条件下,系统接收灵敏度达到-52dBm。     

空间光通信ATP系统中的跟瞄技术

在空间光通信中,为实现准确捕获和高精度跟踪,ATP系统采用复合轴控制技术。复合轴控制系统的主轴控制,即粗跟踪控制, 其系统由速度环路和位置环路组成, 控制过程由TMS320VC5416 高性能DSP芯片来完成。仿真和实验结果表明,主轴控制系统的跟踪精度在1 以内,满足ATP系统对精度的要求。     

深空光通信中恒星信标的捕获跟踪技术研究

提出一种深空光通信系统的信标捕获、跟踪方案,该方案是以恒星作为信标,根据恒星在惯性坐标系中的绝对位置信息,基于航天器和地球星历表、航天器的姿态信息来进行下行光束瞄准方向的精确控制。理论分析和计算机仿真都表明,星敏感器的测量精度和焦距,下行信号光的束散角将影响激光链路成功建立概率。下行信号光束散角为30μrad,星敏感器视场为8°×8°,焦距为143mm,恒星的中心位置测量精度达到0.10个像素时,链路成功建立的概率达到96.4%,表明该方案是可行的。     

自由空间激光通信系统APT粗跟踪伺服带宽优化设计

复合轴APT控制子系统是自由空间激光通信系统中重要组成部分和关键技术,其中粗跟踪伺服单元主要完成高概率,快速捕获和高稳定、高精度跟踪.通过对影响粗跟踪精度的动态滞后误差、平台振动误差和CCD光斑检测误差进行理论分析与MATLAB仿真,并根据复合轴APT结构特性对粗跟踪伺服带宽进行优化选择,使其既能满足粗跟踪精度要求,又能使APT复合轴控制总精度达到最优,最后结合课题建立星际激光通信系统复合轴APT实验系统,实验结果与理论分析和仿真基本一致.     

无线光通信类脉冲位置调制技术研究进展

调制解调是提高无线光通信传输效率的关键技术,不同的调制方式其性能也有所不同.类脉冲位置调制是指脉冲位置调制(PPM)、差分脉冲位置调制(DPPM)及其组合以及由此演变而成的各种脉冲位置调制方式.本文总结了国内外类脉冲位置调制的研究进展,同时介绍了西安理工大学在类脉冲位置调制方面所做的工作,主要对开关键控、脉冲位置调制、...     

基于误差的观测器在光电跟踪系统中的应用

对于光电跟踪系统来说,图像传感器例如电荷耦合器件(CCD)只能够探测脱靶量即偏差信息,而无法得到目标运动轨迹,所以,大多数情况下在目标跟踪回路不能直接实现前馈控制,这限制了系统的闭环跟踪性能。本文采用了一种基于误差观测器的等效前馈控制方法来提高运动平台光电跟踪系统的跟踪性能。该方法是在原有的反馈控制回路的基础上加入一个观测前馈通路,通过优化前馈滤波器提高闭环性能。由于是基于最终的视觉误差的观测,该方法对目标跟踪和扰动抑制同时起作用,既可以应用到地基跟踪也可以应用于运动平台上。前馈滤波器没有采用简单的一阶低通滤波器而是选择Q₃₁滤波器。仿真和实验表明,与传统控制方法相比,这种基于误差观测器的控制方法能够有效提高系统的低频跟踪性能。

     

光电跟踪系统中精密控制技术研究进展

精密控制技术离不开光机电结构配置、电机驱动、传感器、控制算法以及载荷平台的发展,它是实现高精度光电跟踪的必要手段。无论固定地基平台还是运动平台,扰动抑制、目标跟踪以及分布式智能协同的三大关键技术始终是光电跟踪控制系统面临的技术难点。本文综述了针对上述几大关键问题的精密控制技术,展示了一些先进和前沿控制技术的研究成果,同时指出未来重点研究方向的主要思路。根据扰动影响的不同机理,从精密驱动、惯性稳定、振动控制三个方面介绍了相应扰动抑制技术的研究进展以及热点,并强调基于Stewart平台的振动与指向一体化技术是空间光电跟踪系统的重要技术方向。复合轴控制系统仍然是提高目标跟踪最有效的根本方式,最基本的技术问题是提高精跟踪倾斜镜跟踪系统的性能。观测器控制尤其是仅有误差测量的观测器技术特别适用于复合轴光电跟踪系统,发展三级或者更高级的复合轴系统应该特别注意高性能电机的应用。最后,提出多智能协同光电系统是光电跟踪领域未来重点的发展方向,需要研究多智能体的协同定位、编队控制以及载荷平台一体化等精密控制技术。

     

更精确的非接触式温度测量使用红外测温仪测量和跟踪设备中的关键指标

精确测量部分取决于对目标进行精确瞄准。Fluke570系列测温仪带有用于精确跟踪传感器所观察到的红外光路的瞄准系统,这也是惟一带有这种瞄准系统的测温仪。它可以通过先进的同轴三点激光瞄准来精确显示被测量光点的中心和边缘,而不管测温仪与目标的距离有多大。     

轧钢过程仿真和跟踪系统的设计

文章针对目前热连轧带钢轧制领域的仿真和跟踪控制的现状开发出一套针对性强的轧钢过程仿真和跟踪系统,提供了应用程序、轧钢设备工作状况、模型计算设定的测试手段,有效提高了热连轧带钢生产的效率,方便了用户对热轧生产的维护和监控。文章着重分析了轧钢过程仿真和跟踪系统,将其分成了七个组成部分:仿真控制单元、轧件跟踪模块、步序器控制模块、粗轧道次控制模块、基础自动化模块、模型库、人机接口画面,并分析了每个模块的具体设计方法。     

跟踪系统中多闭环控制模式的分析和实现

实现高精度跟踪,尤其在外界干扰力矩下,必须增加系统刚度来提高系统的扰动抑制能力.提出将加速度反馈引入常规的跟踪系统控制方式中,实现了由电流环、加速度环、速度环、位置环构成的四闭环控制模式.高增益的加速度反馈为系统提供一个响应更快、带宽更宽的内环,克服了单纯速度反馈带宽窄的特性.首先从理论上分析和证明了该方法的意义,多闭环控制模式可以提高系统的刚度,从而增强系统的抗扰动能力;同时,在加速度反馈的基础上研制前馈控制器,能够进一步提高大速度目标的跟踪性能.在某一实际的系统中对多闭环控制模式进行了实验验证,结果表明:同以往的控制方法相比扰动抑制带宽由15 Hz 提高到30 Hz ;并且在10 Hz 以下频率获得了-30 dB 抑制能力.     

舒尔UHF—R无线系统——针对大型巡回演出和固定安装的无线解决方案

美国舒尔公司最新推出的一款顶级无线系统UHF- R~(TM),采用了专利的跟踪调谐滤波技术和音频参考压缩扩展技术,结合强大的网络控制功能以及便捷的操作,完全能够满足大型巡回演出和固定安装的需求。     

基于虚拟仪器技术的温度、湿度无线检测系统的研究

<正>环境试验设备和高温高压灭菌装置是保证产品质量以及人民健康免受病菌侵害不可或缺的试验设备,温度、湿度的控制在环境试验设备中起着相当重要的作用。随着各行业温湿度检测需求的增加,要求相应的检测、验证手段必须     

二阶系统非一致目标跟踪混合自适应迭代学习控制

针对一类含有时变和时不变参数的二阶非线性系统,利用Backstepping方法,提出了一种新的自适应迭代学习控制方法,该方法由微分-差分型自适应律和学习控制律组成,保证对非一致目标的跟踪误差的平方在一个有限区间上的积分收敛于零,克服了传统的迭代学习控制对目标轨线的限制,可以跟踪非一致目标轨线。通过构造复合能量函数,给出了闭环系统收敛的一个充分条件。仿真结果说明了该方法的可行性和有效性。     

基于无线传输的医用输液泵/注射泵质量检测系统的研究和设计

为了更准确、高效地对医用输液泵/注射泵进行质量控制,保证其溯源可靠性,并且满足GB 9706.27-2005中对医用输液泵/注射泵检测时烦琐的数据采集和复杂的数据计算等要求,本文对医用输液泵\注射泵检测仪的测量原理进行了研究,设计了一种基于无线传输的医用输液泵/注射泵质量检测系统.本系统实现了医用输液泵\注射泵的质量检测以及集中化管理,保证从源头进行控制,完善了标准化作业流程,为相关医疗机构或计量部门开展类似问题研究提供了参考和借鉴.     

Pb、N和Fe共掺杂光催化剂制备及处理大红染料废水的应用

采用溶胶-凝胶法制备出Pb、N和Fe共掺杂TiO2光催化剂。通过大红染料溶液的光催化降解反应,考察了制备和反应条件对共掺杂TiO2催化剂活性的影响。结果表明:在500℃,当Pb、N和Fe与Ti的原子比为0.7∶1.5∶0.6∶100,焙烧2h,TiO2光催化剂活性最大,大红染料的降解率达到99%。