小型CMOS太阳敏感器

提出并设计了一种基于FPGA的小型CMOS数字式太阳敏感器.对其光学系统设计参数进行了合理选择,采用了"质心法"求取太阳像光斑中心位置,并用最小二乘法对该太阳敏感器进行了标定.经过测试,应用该技术实现的太阳敏感器样机的视场范围可达到60°×60°,测角精度可达到0.05°,帧频10Hz,质量小于250g,总功耗为750mW.包括处理电路在内的整个结构尺寸为80mm×80mm×35mm.     

一种新型太阳敏感器

太阳敏感器是卫星姿态控制系统中常用的一种光电敏感器.当卫星控制系统转入应急模式时,太阳敏感器的宽视场快速捕获太阳尤为重要.本文设计了一种梯形狭缝式太阳敏感器,该敏感器具有大的检测视场(157°)且可满足大太阳角(最大175°)下的应用,而采用梯形狭缝设计可大幅度减小太阳角大范围变化对太阳脉冲宽度的影响,从而便于后续处理电路的设计.实际的在轨飞行试验中验证了这种太阳敏感器的实用性.     

基于MEMS光线引入器的太阳敏感器技术

太阳敏感器是卫星等航天器上的重要姿态测量部件,其原理是测量太阳光线和敏感器本体主轴的夹角,近而确定卫星的指向.随着MEMS技术和高精度图像传感器技术的发展,将MEMS光线引入器阵列和APS(Active Pixel Sensor)图像传感器技术进行组合,在不增加系统的质量和功耗的情况下通过多个成像阵列来降低系统的随机误差,提高成像中心位置的准确性,从而将太阳敏感器的测量精度提高一个量级.同时采用图像预测提取相关算法(Future Extraction and Image Corre-lation-FEIC),提高了系统的鲁棒性,在部分小孔受到堵塞等干扰情况下,依然保证系统正常工作,精度上基本上不受影响.传统的太阳敏感器一般采用单孔式光线引入器和CCD等方案来实现的,精度比较低.这种新设计思路和实现方法为太阳敏感器系统的可靠性提供了重要保障.     

基于光纤导入技术的太阳敏感器设计与研究

设计了一种基于光纤导入的太阳敏感器,其包括三个部分:光学头部、光电传感器和太阳偏移角度的算法.光学头部采用两对对称光纤和一根中心光纤,通过计算每对光纤导入光能的差分值,获得太阳与航天器自身坐标系统的相对角度关系.该光学结构兼顾了大、小视场,提高了太阳敏感器定位精度.采用光纤作为太阳光的导入器,将光能导入置于航天器内部的...     

卫星太阳敏感器模拟器校准技术研究

针对卫星姿轨控半实物仿真系统的技术要求,提出了一种用于太阳敏感器模拟器的校准装置。校准装置以FPGA和AVR单片机为控制核心,微型单板电脑模拟动力学计算机,通过网口进行指令的上传下达。内置信号调理电路、高精度采集模块,数据解算模块等。该校准装置集成度高,替代了原有由数字表、动力学计算机等组成的复杂校准系统,有效地降低了成本,提升效率约40%,实现了太阳敏感器模拟器的快速全过程在线校准。     

基于SOPC高速图像实时处理技术研究与实现

本文针对现今高速数字图像信号的复杂算法实时处理要求以及系统实时升级问题,设计一种基于FPGA的SOPC高速图像实时处理系统平台,移植可定制高效操作系统Xilkernel,并采用多线程编程、软件仿真以及在线实时调试方法,成功地实现了高速系统实时处理功能.FPGA操作可并行执行及硬件反应时间精确到纳秒(ns)级,因而该系统...     

高精度星敏感器星点光斑质心算法

高精度星敏感器星点光斑的质心精度是星敏感器整体精度的基础,它需要达到角秒级的量级。因此,提出了一种基于亚像元相关法的星像质心算法。这种算法是利用互相关匹配实现图像定位的原理,将星像质心定位到亚像素上来提高质心精度。它可以克服由于系统误差和图像采集所带来的误差。根据系统的光学参数设计以及星像的光谱、亮度及其在视场中的位置特征,仿真得到点列图模型,针对视场内与光轴的不同夹角仿真制作一系列亚像元理想模板,然后对星像加高斯随机噪声,把有随机噪声的星像与理想星像进行相关运算来求星像质心精度。通过仿真实验,得到相关法具有较高的星像质心精度,定位精度可以优于1/12个像素的量级。     

基于恒星敏感器的仪器星等修正方法

基于恒星敏感器的仪器星等修正方法主要包括星际消光计算（大气层外）与大气消光计算（大气层内）两部分。通过对SKY2000原始星表的恒星星等进行转换计算,修正后星等差一般为0.5星等左右,且与观测仪器的光谱响应有关。     

载人飞船光学地平敏感器地相变化规律的分析

介绍了光学地平敏感器，它是航天员在飞船上目视检测飞船姿态的备用手段。根据假设参数，ＣＡＤ绘出了模型图，轨迹圆和地相变化时序图；接着编绘出地相周期表和窗口亮暗顺序图，上述图表表征了地相变化规律。     

基于SOPC技术嵌入式数控运动控制器研究

围绕满足新一代数控系统各种性能要求的目标,文章首先探讨了SOPC技术应用于数控控制领域的发展前景和优势,然后采用了集成有ARM核的FPGA处理芯片,提出了一种基于SOPC技术的嵌入式数控运动控制器的研究方案。初步研究表明,这种方案能很大程度的解决现有数控系统诸如系统开放性、实时性、可剪裁性和重构性差等缺点。     

基于FPGA的高可靠数字太阳敏算法研究

数字太阳敏是卫星姿态控制系统的敏感部件,对提高小卫星数字太阳敏系统的可靠性及精度具有重要意义.提出了基于FPGA的高可靠数字太阳敏算法,首先介绍了数字太阳敏系统原理,分析得出FLASH型FPGA的高可靠性能;然后利用Verilog HDL语言编写图像高斯滤波算法、太阳光斑质心提取算法,并设计了数字太阳敏系统的标定方法....     

光纤压力传感器微机控制与数据处理系统

本文介绍的光纤压力传感器微机控制与数据处理系统是以8098单片机为核心,配上适量的外围电路所构成。该系统直接利用8098单片机芯片内的A/D模拟输入通道和脉宽调制(PWM)功能来进行数据采集和输出控制信号。该系统还方便地实现与微型打印机的联接,以便将采集的数据保存。整个系统结构简单,成本低,可靠性高,实时控制和测试功能较强,有良好的工业应用价值。     

基于线激光传感器的工件尺寸测量系统的误差补偿方法

提出了一种基于线激光传感器的工件尺寸测量系统的误差补偿方法,利用坐标系投影和图像处理技术进行误差补偿。设定传感器坐标系OM-XMYMZM和设备坐标系O-XYZ,分析坐标轴夹角φ、δ、γ对工件尺寸坐标值X、Y、Z的误差,建立了基于φ、δ、γ在XOY、YOZ、XOZ平面上的投影角α、β、θ的误差补偿模型。利用图像处理技术测得α、β、θ,计算经过误差补偿的工件尺寸坐标值X′、Y′、Z′。对尺寸100mm×100mm×10mm的长方体工件进行测量实验,分别测量了长度、宽度、圆心距、圆直径、圆线距、台阶高度。测量结果表明:经误差补偿后的工件尺寸测量误差在40μm以内,优于未补偿前的520μm;均方根误差低于40μm,优于未补偿前的580μm。其中,圆心距误差补偿效果最显著,测量误差减小了560μm;圆直径误差补偿效果最不明显,测量误差减小了10μm。     

天基光学空间目标监视信息处理技术分析

SBV是目前已成功应用于空间目标监视的典型天基光学传感器,通过被动探测空间目标反射的太阳光线辐射,完成对其探测、捕获和跟踪,并收集各种空间目标的观测数据.本文首先对SBV特点和性能进行介绍,然后以其为系统原型对天基光学空间目标监视信息处理流程和特点进行分析,提取相应关键技术,包括目标检测与恒星提取、编目维护与更新以及目标亮度特性分析等,并就其技术难点和发展趋势进行探讨.     

基于CIMS环境的企业质量信息流及其处理流程研究

首先探讨了制造型企业现行质量信息管理中通常存在的问题，在此基础上论证了制造业对CIMS／CAQ的需求，指出了对企业现行质量信息体系进行BPR再造，理顺其质量信息流，并建立起合理的质量信息处理流程是建立企业CIMS／CAQ的核心内容之一，最后给出了制造型企业质量信息及其处理流程的一般框架模式。     

复杂型材智能加工制造系统的设计

目的 实现新一代信息技术背景下传统铝门窗幕墙型材加工行业的转型升级,以应对复杂型材加工制造存在的成本高、工序繁多等诸多挑战。方法 根据型材加工工艺流程及该行业定制化生产的特点,提出一种涵盖网上下单、订单自动处理、机床智能加工生产的复杂型材智能加工制造系统架构,重点针对自主开发的门窗幕墙型材一站式加工智能机床,研发出一套复杂型材智能加工制造系统。结果 研究了加工信息数字化模型、工艺数据库等关键技术。通过工艺数据库的构建,实现了自动编程系统的搭建。结合Web Service与XML技术,研发出订单自助处理系统、机床智能操作管理系统及其与ERP系统的集成互连,打通了生产各环节之间的技术壁垒,形成了复杂型材一体化加工工艺。结论 实际测试表明,经复杂型材智能加工制造系统一体化制造的复杂型材从接受订单到产品加工完成只需40分钟,大幅提高了生产效率和产品质量,降低了加工成本。本研究为复杂型材智能加工及其他传统制造行业的转型升级提供了有益的借鉴和参考。     

信息加工视角下地铁导视系统设计策略研究

目的 对地铁导视系统设计现状进行梳理,旨在从信息加工视角出发,探究地铁导视系统设计策略,以提升乘客的寻路体验。方法 通过文献和现状调研分析现阶段地铁导视系统设计存在的问题,论述信息加工模型切入的可行性,构建地铁导视信息加工模型。以武汉地铁为例,通过定性和定量对当前导视系统效力进行评估并确定痛点,基于模型从感知处理、记忆储存、决策执行三个层面对地铁导视系统痛点进行分类分析。结论 构建了地铁导视信息加工模型,提出了以感知为基础的表现层设计、以记忆为依托的结构层设计、以决策为主线的行为层设计三条策略。从信息加工视角审视地铁导视系统设计,不仅可以提升乘客的寻路体验,还能有效提高地铁系统的整体运行效率。     

扩展型企业基于Internet/Intranet的质量信息系统

随着供应链、虚拟企业等扩展型企业组织模式的出现,由于各成员企业的地理位置的分散性,企业基于Intranet的质量信息系统存在企业之间信息传递不通畅、信息记录不完整、信息查询不方便等缺点,因此已不能满足现代企业质量管理的需要.根据扩展型企业质量管理的特点,分析了扩展型企业质量信息系统的基本需求,为保证产品质量信息的完整和全程可追溯性,使企业与企业、企业与客户和供应商共享信息、知识和资源,按照模块化的思想构造了质量信息系统的功能模型框架以及依据层次关系建立了系统的体系结构,提出了面向扩展企业的、基于Internet/Intranet的企业质量信息系统Ⅱ-QIS.