激光测风雷达二维扫描控制系统的实现

二维扫描系统使得激光出射方向和光学接收光轴同时精确指向设定方向,进而测量多方位的风速数据。介绍了激光测风雷达二维扫描控制系统组成,重点讨论了系统运用步进电机进行驱动的电路特点以及采取的可靠性技术措施,包括硬件措施和软件措施,分析了该系统的先进性、可靠性以及智能化特点。该控制系统已经成功地安装在中国科学院安徽光机所的激光测风雷达上,经过了一年半的实际运行,其控制精度、运行速度完全满足激光测风雷达的测量要求。     

激光测风雷达二维扫描控制系统的实现

二维扫描系统使得激光出射方向和光学接收光轴同时精确指向设定方向,进而测量多方位的风速数据。介绍了激光测风雷达二维扫描控制系统组成,重点讨论了系统运用步进电机进行驱动的电路特点以及采取的可靠性技术措施,包括硬件措施和软件措施,分析了该系统的先进性、可靠性以及智能化特点。该控制系统已经成功地安装在中国科学院安徽光机所的激光测风雷达上,经过了一年半的实际运行,其控制精度、运行速度完全满足激光测风雷达的测量要求。     

一种基于P89LPC932与线阵CCD的测径仪

文章介绍了一种基于P89LPC932单片机与线阵CCD的测长测宽仪,给出了CCD测量的基本原理、测量系统的构成,以及利用P89LPC932的CCU单元实现测量的硬件电路与软件设计。经实际应用表明:利用此方法设计的测径仪测量范围比较大、且操作简便可快速精确测出棒材的长度或宽度。     

一种基于P89LPC932与线阵CCD的测径仪

文章介绍了一种基于P89LPC932单片机与线阵CCD的测长测宽仪,给出了CCD测量的基本原理、测量系统的构成,以及利用P89LPC932的CCU单元实现测量的硬件电路与软件设计.经实际应用表明利用此方法设计的测径仪测量范围比较大、且操作简便可快速精确测出棒材的长度或宽度.     

基于INS／LAS组合末制导方法研究与仿真

为提高巡航导弹末制导性能和精确打击能力,研究基于惯导／激光主动导引头组合末制导方法,即利用激光导引头的测量信息,估计惯导系统误差并修正惯导系统的状态参数。针对末制导阶段导弹运动复杂,系统状态易发生突变和量测噪声不确定的特点,提出了改进的Sage-Husa滤波算法,并结合巡航导弹末制导导引规律进行了仿真验证。结果表明,该滤波算法对提高制导系统精度和可靠性十分有效。     

相干激光测风雷达信号处理系统研究

介绍了基于相干探测方式的多普勒激光测风雷达的基本组成结构和原理,着重对激光测风雷达的信号处理系统进行了研究.文中给出了信号处理系统中所采用的多普勒信号处理方法,对采集到的多普勒回波信号进行了仿真研究.采用商业数据采集卡和LABVIEW软件,设计了相干激光测风雷达信号处理系统,并通过搭建的平台实现了激光视向风速的测量.通过模拟的多普勒回波信号,对信号处理系统进行了测试验证,实验结果证明了该信号处理系统能够达到0.8 m/s的速度测量精度.     

机载GPS／激光测深系统的设计与测深精度理论分析

介绍了机载GPS／激光测深系统的组成,包括机载激光测深、机载GPS定位测姿、机载测量数据集成处理和机载数据通信控制四个子系统。通过对影响机载GPS／激光测深系统测深精度的理论分析,得出了平均海平面的确定、海水深度的测量误差等影响测漾精度因素的定量分析结果,并依据该分析结果,得出了机载激光测深系统应该尽可能采用较窄的激光脉冲、较小的光学接收视场角和滤光通带宽度,以此减小海面背景噪声光的有害干扰,提高激光探测的信噪比,确保精确测定海水深度。     

多普勒效应与激光外差技术复合检测金属线膨胀系数

物体的热膨胀性质反映了材料本身的属性,通常将固体受热后在一维方向上长度的变化称为线膨胀。测量材料的线膨胀系数,不仅对新材料的研制具有重要意义,而且也是选用材料的重要指标之一。将激光外差技术与多普勒效应深度融合,提出一种多光束激光外差测量金属线膨胀系数的新方法,即利用多普勒振镜把待测参数信息调制到多光束激光外差信号的频率差中,信号解调后可以同时获取多个待测参数信息,对多个待测参数加权平均,从而可以精确得到待测样品长度随温度的变化量,最终提高待测样品线膨胀系数的测量精度。基于该方法,对不同温度情况下金属棒线膨胀系数进行了仿真研究,结果表明该方法测量金属棒线膨胀系数的相对误差为0.1%。与传统测量方法相比,测量精度提高了一个数量级。     

一种基于FPGA的激光散斑实时测量目标角振动的新方法

针对数字散斑相关测量技术,提出了一种新的激光测量目标角振动的方法。该方法利用FPGA实现信号处理,构建的测振系统具有较远距离实时测振、系统结构简单、对器件的要求较低等特点。分别介绍了发射模块、接收模块以及信号处理模块。基于此方法构建了一套实验系统,并进行了初步的实验。仿真结果及实验表明激光散斑法实时测量目标角振动是可行的。     

激光三角法位移测量中光强度的模糊自适应控制

在激光三角法位移测量系统中,激光的强弱、被测表面颜色、粗糙度等对测量精度有着显著的影响。提出了新的光强度模糊自适应控制方法,智能控制激光功率、光积分时间以及CCD 放大增益来调节系统光强度,达到最合适光强度;在被测表面形态变化的情况下能够实现光强度自适应控制,提高位移测量的精度;计算机仿真将不同的系统光强度调节到预设值3200,验证了控制策略的可行性。并经实验表明,通过控制上述三种要素,CCD 接收到的信号强度能够调节到预期范围,而且测量小位移时精度提高了5%。     

双光束激光扫描尺寸测量系统

基于激光扫描检测原理，提出了一种用于测量较大直径的双光束激光扫描尺寸测量系统。利用具有良好速度特性和光学准直特性的扫描光学系统。，通过分光光学系统，使扫描光束由一束变为两束，对工件两侧进行双光束扫描，将携带有被测量信息的两路光信号经光合成系统后将两束光进行和接收，经微机数据处理后，给出直径的测量结果。文章详细论述了系统的测量原理、组成和微机控制与数据处理系统，对扫描光学系统设计的有关理论问题进行了     

基于NiosⅡ的学习型遥控器设计

以AlteraFPGA系列CycloneEPlCl2Q240C8器件为载体,通过SoPC技术构建嵌入式软核NiosⅡ处理器平台,运用VerilogHDL硬件描述语言设计等精度测量载波频率IP核、红外信号解调IP核、红外编码脉宽测量IP核和红外发送调制逻辑电路,以实现载波的精确测量、红外信号解调、脉宽测量和调制功能,并给出了外围硬件电路和软件设计方案。实验表明,该遥控器解决了单片机因时钟频率低而无法对载波频率进行测量的瓶颈,实现了对任何一款普通遥控器的按键编码学习,真正完成了学习型遥控器的学习功能。     

基于SOPC技术的远程测控系统设计

设计了一种基于SOPC的远程测控系统。以NiosⅡ软核处理器和所需的外设IP核嵌入到FPGA中为硬件架构,以移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统和TCP/IP协议为软件体系,实现数据的远程采集及其传送,可满足多种不同环境的工业测控任务要求,具有广泛的适用性和良好的应用前景。     

一种自动外径测量系统的研究

提出了一种高精度接触式外径测量方法,组建了外径自动测量系统。该系统主要用途为某球形部件外径的高精度测量。系统通过球体定位机构对被测部件进行准确地史撑及定位,采用2支1T-502高精度旁向式电感探头两两组合进行外径测量,利用PCI04VDX6354微电脑实现数据的凄取和处理,基予VC＋＋2005开发相应的软件。在测量时,先将标准件放入球体定位机构,并设定零位,再放入被测部件,通过和差演算的方法计算出被测部件的精确外径。该系统实现了球体外径的精确测量,通过重复性实验,系统的功能得到了很好的验证。系统和差演算的方法,减少了系统的复杂性,为测量提供了一种新的思路。     

基于MC8051 IP核的多周期同步测频改进

分析多周期同步测频原理及误差,在此基础上提出一种多周期同步测频的改进方法。该方法通过对标准频率计数值的修正,在不提高系统时钟频率和闸门时间的前提下,实现了测量精度的提高,并详细分析了其测量误差。最后,讨论了在FPGA中利用MC8051 IP核来实现真正意义的高性价比的SoPC频率测量问题。     

微细孔壁缺陷检测的非对中补偿

为了满足小型化、微型化的微细管道管内测量需求,采用外部光源导入、内部图像导出的新思路,突破管道内壁检测方法中传感器内置的传统模式,解决了微细管道内部空间狭小的难题。在实验室前期研究工作的基础上,完善了系统测量方案,并针对检测系统的关键难题,即视像管与待测管轴线对中问题进行了深入研究,分析了该问题对系统测量结果的影响,建立合适的数学模型,提出了基于图像畸变矫正技术的补偿方案,以提高系统的测量精度。结果表明,搭建测量系统,对直径12mm的微细管道内壁上直径为0.6mm,0.8mm及1.0mm的微孔模拟缺陷进行了重复性测量,应用补偿方案后的测量结果均值误差小于0.02mm,标准差不超过0.03mm。所提出的图像畸变矫正方案能够解决视像管非对中造成的影响,满足微细管道内壁缺陷高精度测量的要求。     

基于SoPC的通用TFT-LCD控制器IP核设计

在嵌入式系统中,IP核的使用已成为SoPC系统的重要组成部分,针对现有LCD控制器型号之间兼容性差的缺陷,提出了一种基于SoPCBuilder工具的参数化TFT-LCD控制器IP核的设计方法。用硬件描述语言进行通用TFT-LCD控制器的功能描述,将设计的控制器以IP核的形式添加到SoPCBuilder中去,供SoPC系统设计使用。进行设计验证,结果表明,该方法具有很好的通用性,也提高了系统的兼容性。     

基于Avalon总线的图像处理IP核的设计

IP核是SoPC系统的重要组成部分,针对如何高速、有效地实时处理图像的问题,提出了一种基于Avalon总线的图像处理IP核的设计方法。根据最新的数字视频国际编码标准和颜色空间理论,用VerilogHDL硬件描述语言完成IP核的功能实现．IP核被设计为Avalon总线从端口,通过Avalon总线与NiosII处理器进行通信。IP核通过SignalTapII在线验证,可修改其参数使之满足不同系统的需求。该方法具有良好的通用性,提高了系统的兼容性,能帮助其他用户明显缩短实时图像处理系统项目的研发周期、降低工作强度。     

Improvements to the variable aperture method for measuring themode-field diameter of dispersion-shifted fibers

The variable aperture system for measuring single-mode fiber mode-field diameter is modified to provide accurate measurements of dispersion-shifted fibers. The system's numerical aperture (NA) is increased by using a spherical mirror and a large aperture wheel with 23 apertures out to 0.556 NA. Petermann's second mode-field diameter (MFD) definition is calculated with Simpson's rule numerical integration. The industrialized high-NA variable aperture method in the far field (VAMFF) system is accurate to within 1%, with a measurement standard deviation of less than 0.5%. Flexibility for measuring various fiber designs over a range of wavelengths is also a key feature. It is concluded that the industrialized high-NA VAMFF system is an excellent MFD measurement bench because of its precision, accuracy, and versatility     

一种激光位移传感器动态测量列车车轮直径的新方法

列车速度的不断提高增大了车轮的磨损,加快了车轮直径的变化,给列车运行带来了安全隐患。提出了一种采用激光动态测量车轮直径的方法,介绍了使用单个激光位移传感器和两个激光位移传感器动态测量车轮直径的工作原理,并对影响测量精度的主要误差因素进行了分析和仿真计算。结果表明,采用两个激光位移传感器的测量方案可有效克服车轮运动过程中定位误差对测量的影响。经过现场测试,研制的激光测量装置的测量精度为±0.38 mm(σ)满足现场要求,实现了列车在正常运行过程中对其直径进行动态在线测量。