机载光电平台动态检测装置设计

以某型机载平台的实际检测需求为出发点,在机载平台实验室条件下,进行跟踪误差、捕获性能等动态性能检测,从理论上分析了以模拟地物目标进行动态精度检测的可行性.结合现有的工程实际与工艺水平讨论了动态检测装置地物目标仿真器(动态精度检测的核心测试设备)的工程化原理与设计,并进行了三维建模实践.在此基础上,重点论述了对测试精度起关键作用的摩擦传动器的设计过程,最终得到了符合动态测试需求的新型检测设备设计方案.实验结果表明:仪器的水平轴系精度<10",光学投影系统指向精度<15".     

机载光电跟踪测量设备的目标定位误差分析

光电跟踪和测量设备用于测量飞行器在空中的飞行轨迹,作为飞行器飞行性能的评价。随着现代技术的发展,对飞行器性能提出愈来愈高的要求,从而也对跟踪和测量飞行器飞行轨迹的光电跟踪和测量设备提出了相应的技术进步要求,特别是对其测量精度指标。如何做好和完善误差分析、误差分配和误差综合,成为研制更高性能的光电跟踪测量设备总体设计中的一个重要问题,贯穿从可行性论证、方案论证、方案设计、设计、制造、装调、直到试验等整个研制过程。就这一类设备中最为复杂的机载光电跟踪测量设备的目标定位误差(即3轴上的测量误差),通过建立从被测目标到地面中心测量站9个坐标系,进行31次线性变换,构造35个变量的统一测量方程;进行测量误差因素的分析和分配,以及用蒙特卡洛法来分析和计算系统的目标定位误差。     

机载光电稳定平台检测技术的研究

给出了机载光电稳定平台的检测技术及方法,并提出了一种动态靶标的结构方案及原理,使其能够进行静态、动态的参数测试,尤其是可见光和红外成像系统同时工作时各种参数的测试。在此基础上为建立测量基准的传递方法、形成系统的光电侦察平台总体检测技术提供必要的准备和基础。着重阐述了机载光电稳定平台的静态、动态时的角度测量方法,首次提出了一种利用光线对接方法,实现可见与红外同时测量。还提出了一种数学计算方法,通过两个角度的测量和空间矢量法计算,得出动态靶标的空间坐标,以此作为机载光电稳定平台的指向坐标的真值,并给出了动态靶标的静态与动态精度的标定方法。     

基于PSD的激光跟踪仪光电瞄准技术应用与研究

光电瞄准与定位技术是空间运动目标动态跟踪测量的关键技术,起到目标捕获与运动位置偏差精确指向作用。基于光电位置传感器(PSD)对激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术进行了分析研究与设计,提出了光电瞄准控制方案,设计了探测光路,分析了PSD误差修正与信号处理。经过实际样机测试,静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1 m/s。     

可编程动态旋转靶标标定方法

动态旋转靶标可以给出检测光电测量设备跟踪精度和测量精度的空间角度真值,针对动态靶标的空间角度标定问题提出了基于线阵CCD标定和视频判读标定的方法。他们是建立在对动态靶标空间位置重复性进行统计的基础上,利用Excel等软件完成脱靶量数据处理。实验结果表明,所提出的方法能够消除由于曝光、扫描和转移等时间不同步问题引起的单点电视脱靶量误差,能够实现对动态靶标的标定。     

激光跟踪仪的光电瞄准与定位系统

考虑激光跟踪仪的光电瞄准与定位直接影响仪器的整体测量精度和使用性能,讨论了激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术并提出了光电探测瞄准、信号调理采集、数字处理及智能跟踪伺服的系统整体技术方案。对系统关键部件进行选型,利用角锥棱镜和位敏探测器(PSD)作为光电探测核心,设计了探测光路和信号处理电路。研制了系统样机,搭建了目标位移量标准测试平台,对样机光电瞄准系统探测信号进行了测试。测试结果显示:采用该设计方案设计的激光跟踪仪样机的静态定位测量精度达到6μm,随机动态跟踪测量速度大于1m/s。结果表明:提出的方法可解决激光跟踪仪定位精度低、动态跟踪效果差等常见问题,可为研制高精度、大范围、大尺寸测量仪器提供技术参考。     

加速度滞后补偿提高光电跟踪系统跟踪精度的方法

在速度滞后补偿的基础上,提出了一种加速度滞后补偿提高光电跟踪系统跟踪快速运动目标精度的方法,并将其应用于提高电视跟踪稳态精度中。结合电视跟踪器补偿技术,在保证最大跟踪误差不大于3′的条件下,将目前光电经纬仪电视跟踪系统跟踪最大角速度30°/s和最大角加速度12°/s2能力,提高到跟踪最大角速度50°/s、最大角加速度30°/s2。仿真和实验结果表明,该方法简单实用,可以在速度滞后补偿提高跟踪精度的基础上,大大提高系统跟踪快速运动目标跟踪精度的能力。在实际工程应用中,所述方法取得显著效果。     

机载光电平台中采用复合控制提高数引跟踪精度的研究

简述了机载光电平台的工作原理与功能,介绍了平台速度环和跟踪位置回路的经典控制方法,从提高系统的跟踪精度出发, 提出了复合控制在机载光电平台数引跟踪中的应用。介绍了前馈控制的原理和局限性,及在光电平台数引跟踪回路中的具体设计方法。并给出了实验结果,与没有进行复合控制相比较,结果表明,对机载光电平台实施前馈复合控制能够在不改变系统闭环稳定特性的前提下,提高系统的数引跟踪精度。     

采用复合控制提高机载光电平台的数引跟踪精度

简述了机载光电平台的工作原理与功能,介绍了平台速度环和跟踪位置回路的经典控制方法.从提高系统的跟踪精度出发, 提出了复合控制在机载光电平台数引跟踪中的应用.介绍了前馈控制的原理和局限性以及在光电平台数引跟踪回路中的具体设计方法,并给出了实验结果.结果表明,与没有进行复合控制相比较,对机载光电平台实施前馈复合控制能够在不改变系统闭环稳定特性的前提下,将系统的数引跟踪精度提高10%.     

基于均值偏移快速算法的红外目标跟踪

在光电跟踪设备中,传统的嵌入式跟踪器一般采用形心、相关等算法,在复杂背景下或目标受到遮挡时会丢失目标。为了能够使目标跟踪器具有抗遮挡的能力,在嵌入式目标跟踪平台上引入了均值偏移算法。在硬件的设计上,利用FPGA并行运算效率高的特点,设计了基于FPGA的直方图统计计算模块,该模块实时的将每一帧的直方图计算结果存储在SDRAM上,然后利用DSP进行均值偏移的迭代运算,在算法上针对红外图像设计了融合图像位置和像素灰度特征的改进核函数直方图作为目标特征,并提出了改进的快速均值偏移算法使其满足DSP的运算速度要求。实验表明系统在背景复杂和目标受局部遮挡时可以连续跟踪目标。跟踪性能好于传统的以型心为算法的跟踪器。在目标区域大小为64×64像素大小时,平均计算速度为22 ms。该系统和所使用的算法可支持大部分红外相机对目标的实时稳定跟踪。     

履带车辆磁流变阻尼器动力学模拟实验台研究

基于磁流变液(M RF)构造出的半主动悬挂系统可以用于对车辆振动的实时控制,半主动悬挂系统模拟实验台是实行实车动力学分析进而实现上述目标的基础性设备。首先,按照相似定理,进行了履带车辆磁流变液半主动悬挂系统动力学模拟实验的台架设计,实现了动力学模拟;进而,结合履带车辆行驶的典型越野路面,提出一种路面激励输入设计方案;最后叙述了基于L abV IEW虚拟仪器的磁流变振动实验台状态监测系统的构成。     

基于PID控制的直线进给系统的仿真与试验

在数控机床永磁直线同步电动机基本结构及工作原理基础上,构建了直线进给系统物理模型及传递函数。根据工程设计方法设计直线进给系统的PID控制器,通过仿真分析验证了控制器的有效性,最后通过直线进给系统综合试验平台开展相关实验研究PI控制下直线进给系统的动态性能,并分析了主要控制参数对系统动态性能的影响。     

齿轮箱液压试验台的研制

齿轮箱液压试验台是走行齿轮箱磨合试验的重要工艺装备和检测手段之一。本文介绍了所研制的齿轮箱液压试验台的结构与原理、主要参数设计及要求,通过试验进一步证明所研制的齿轮箱瘫压试验台完全满足设计和使用要求,同时也为以后走行齿轮箱新产品的试验性能研究,提供了重要的试验设备和技术支持。     

铁路车辆多级拟合线性油压减振器

运用液压流体力学理论,对铁路车辆线性油压减振器的多级拟合原理和设计理论进行了研究,建立了其动态数学模型,提出采用动态模型法设计并开发了相应的计算机辅助设计和虚拟试验应用软件。动用以上设计理论和开发工具进行了算例设计,工程测试结果表明,算例减振器达到了预期良好的阻尼性能。     

浅述城市特种设备动态管理MPLS宽带网络平台技术的应用

本文是根据MPLS技术的优点,论述城市特种设备动态管理MPLS宽带网络平台设计原则、主要内容,其形成结构合理、性能优良、稳定可靠的宽带广域网络平台,可满足城市特种设备动态管理的要求,具有经济、安全、简便、可靠的特点。     

汽车ABS防抱死制动系统试验台的设计

针对目前防抱死制动系统（ABS）产品试验过程中存在的问题,对汽车ABS性能试验台作了深入研究。为了给汽车ABS提供一种在实验室环境下经济高效合理的测试手段,设计出一种能够较为准确地模拟汽车实际工作情况的ABS制动试验台。介绍了该试验台的结构特点、设计原理及关健技术,为汽SABS的试验和教学提供了新的解决方法。     

QCS003液压元件试验台动态测试系统设计

介绍QCS003液压元件试验台工作原理、动态测试系统的设计和台架改装,并进行溢流阀的动态测试.该试验台在静态实验和动态测试教学实验中得到了应用.     

测井仪器液压动力系统高温高压试验装置的设计

本文分析了测井仪器的工作概况及其液压动力系统的工作原理,并分析了液压动力系统耐高温高压性能的必要性.针对液压动力系统耐高温高压设计要求,设计了试验装置,对液压动力系统进行了高温高压试验研究,验证了试验装置设计的合理性及液压动力系统的工作可靠性.     

无损云检测技术研究及仪器系统开发

传统无损检测技术不能满足机械设备状态监测的需求,无损云检测技术是状态监测领域的未来发展趋势,也是设备健康管理基于大数据的必然需求。首先,归纳总结了无损检测和云检测的含义,基于此定义并分析了无损云检测的概念,明确无损云检测的四大优势;其次,阐明无损云检测的三个发展阶段,依据功能要求构建出数据流程和系统架构;最后,从仪器、系统两个层面分别进行设计开发和工程应用,通过对无损云检测仪器和系统架构的设计分析,研制声发射云检测仪器设备、搭建大型游乐设施健康监测和管理云平台。实现设备监测、故障诊断、结果可视化等动态管理功能,较好实现无损云检测的综合应用,从云检测角度提供大型游乐设施综合管理新的解决方案,为后续智能检测的研究提供参考并奠定基础。