基于DSP和FPGA的光学遥感器控制器系统设计

本文提出了一种基于DSP和FPGA的光学遥感器控制器系统的设计方案。该系统以DSP为核心处理器,FPGA辅助其进行控制和通信,实现了系统的工程参数采集、与卫星平台的1553B通信、与光学遥感器内各分系统的RS485通信功能。详细阐述了系统的组成和软硬件设计。实验结果表明,DSP和FPGA能够很好协作完成控制和通信功能。相比基于单一处理器的系统,本系统构架可以简化硬件设计,灵活性强,且工作稳定、可靠,可应用于大多数控制系统。     

空间相机连续调焦地面仿真测试系统设计

为使空间相机获得清晰准确的地面目标图像,相机需要依据结构变化对焦面位置进行调整。如果空间相机可以在轨快速对目标景物连续调焦,通过地面下传图像准确判断出最优焦面位置,将会极大提高空间相机的工作质量和效率。为验证连续调焦方法的可行性,提出了一种地面仿真测试方法。采用动态目标发生器和平行光管模拟相机在轨对地面目标成像。应用计算机系统作为目标发生器远程控制、数据处理、信息发送和接收设备,空间相机实时接收飞行器模拟设备发送的命令和工程参数,完成模拟在轨连续调焦。试验结果表明,所设计的系统能够依据图像判断最优焦面位置,满足设计和测试要求。     

离轴式空间光学遥感器的热设计与仿真

针对某离轴式空间光学遥感器光学系统和支撑结构的几何尺寸大、通光孔面积大、易产生较大的轴向和径向温度梯度特点,采用热隔离、热疏导及多分区温度补偿等手段对其进行了热控设计.通过建立遥感器结构的热分析有限元模型,利用I-DEAS/TMG软件进行了轨道外热流、高低温稳态工况及瞬态工况仿真分析.分析结果表明,热设计方案合理可行,...     

航空相机调焦单元仿真系统的实时显示方法研究

依据某型号航空相机内部系统通讯协议,对航空相机调焦单元仿真系统在通信工程中的实时显示方法进行了研究。提出了一种利用计算机仿真技术,以计算机算法控制为核心,以通信控制电路为基础的实时显示的方法。阐述了航空相机调焦单元的工作原理,设计了仿真系统的硬件实现电路,给出了仿真系统的软件设计流程。工程实践表明,该仿真系统可以同时对4台相机调焦系统进行控制,具有操作简便、信息量大、数据读取直观等特点。

     

空间光学遥感器光机系统热稳定性模糊优化设计

针对空间光学遥感器光机系统结构优化设计的传统方法的缺陷,提出了遥感器光机系统结构热稳定性优化设计的理论,该理论以提高结构的热稳定性和轻量化程度作为优化目标,以结构的强度、动态刚度以及系统总成像质量损失作为约束条件,对光机系统结构布局、形状与具体尺寸参数以及光机系统的公差分配进行优化设计;研究了光机系统热稳定性的评价方法,提出以光学元件的热致面形误差比例系数和系统整体的热致位置误差比例系数作为评价参数,通过这两个参数,将光机系统对各类热载荷的承受能力与热稳定性概念直观的联系起来,有利于结构设计与热设计的交流;给出了光机系统热稳定性优化设计的经典数学模型,并提出了应用模糊优化的理论与方法来解决该经典数学模型中存在的多目标性和约束条件的不确定性,最后给出了光机系统热稳定性设计的模糊数学模型及求解方法.     

空间光学遥感器可靠性设计研究

空间光学遥感器是一类特殊的遥感器,其可靠性设计是研制工作的重要组成部分.本文从空间光学遥感器的特点分析入手,介绍了光学遥感器可靠性模型的建立方法.针对空间光学遥感器的特点,从光学遥感器的防污染设计、活动部件设计、单粒子效应防护设计及静电防护设计方面对其可靠性设计进行了有针对性的阐述.     

空间光学遥感器故障诊断技术

介绍了空间光学遥感器故障诊断系统结构和设计思想,列举了几种常见的空间光学遥感器故障诊断技术,比较了各自的优缺点,在此基础上提出了一种新的混合故障诊断技术,并对空间光学遥感器故障诊断技术进行了展望.     

基于FPGA的空间光学遥感器CCD信号检测系统设计

为了精确监视空间光学遥感器多光谱TDICCD控制单元的工作状态,测试其性能和可靠性,提出了基于FPGA的一种新型CCD信号检测系统。该系统利用FPGA对48路控制CCD驱动信号和31路直流偏置信号进行并行实时逻辑分析及检测,同时,经由RS232串行通讯接口传输到上位机,输出检测结果。FPGA内部集成了A/D控制模块、逻辑判断模块和UART模块。实验结果表明,该方法可实时准确监视TDICCD控制单元的工作状态,适用于空间光学遥感多光谱TDICCD的检测需要。

     

空间光学遥感器的光学元件组件的频率设计

空间光学遥感器的光学元件的光学参数通常是根据设计经验来选定的.建立了空间光学遥感器的全阻尼动态分析模型,得到了光学元件动态响应的表达式.从工程的实际条件出发,当阻尼比为0.03、质量比为0.2时,通过MATLAB编程对光学元件的动态响应进行了数值分析.结果表明,为了尽可能地降低光学元件的动态响应,应该选择合理的动态频率,而不是一味地提高光学元件组件的动态频率.     

空间光学遥感器质量分配设计

为了使光学元件的动态响应变得尽可能小并满足质量指标,需要对空间光学遥感器的质量进行分配。通过建立空间光学遥感器的全阻尼动态分析模型,得到了光学元件动态响应的表达式。根据该表达式讨论了不同动力学系统的动态放大特点。然后从实际工程条件出发,通过MATLAB编程进行了数值分析,讨论了使光学元件响应尽量小的质量分配条件。结果表明,当阻尼比均为0.03、频率比β为1.3、质量比为0.51时,光学元件的动态响应接近最小值。本文依据理论公式提出的这种方法可通过图形判读结果,因此具有结果可靠、简单便捷等特点。     

三维CAD在空间光学遥感仪器中的应用

随着空间技术的发展,空间光学仪器对机械结构的要求越来越精细和复杂,如何快速、高效、准确地设计出高质量的产品已成为当务之急．三维设计以其高效、直观、信息量大、便于分析等优点越来越引起人们的关注。本文以SolidWorks软件为平台,以某光机扫描仪为例,介绍了利用三维CAD技术设计空间光学仪器机械结构的方法和思路。     

光学遥感图像仿真软件ORSIS介绍

光学遥感图像的可靠仿真具有很强的应用背景.简要描述了研制的光学遥感图像仿真软件,该软件由三个模块组成,即地面景观光学特性仿真模块、大气辐射传输仿真模块和传感器仿真模块,可对多种光学遥感器进行端-端的模拟,并简要介绍了仿真软件的应用.     

基于工业以太网的远程测控系统

对多种测控系统的信息通信、数据采集、网络结构、控制模式进行了研究,在分析了各种总线网络的优缺点之后,提出了一种新型的基于以太网的远程测控系统。本测控系统利用以太网为通信媒介,采用分布式控制结构,实现了对远程对象的实时监控。基于以太网的测控技术具有良好的发展前景,是未来网络测控技术的发展方向。     

深紫外CMOS图像传感器测试匀光系统设计

匀光系统的均匀性是实现深紫外CMOS图像传感器参数测试的关键。根据傅里叶光学理论,结合ArF准分子激光输出光斑特点,设计了复眼阵列匀光系统的初始结构,并在ZEMAX非序列模式下建立了匀光系统模型。针对ZEMAX光源中光线采样随机性的特点及匀光系统均匀性的要求,对追迹光线数目及复眼阵列中透镜元个数进行了优化。在透镜元大小为1mm、采用1亿根光线并做30次平均后,在12mm×12mm光斑范围内获得了均匀性为0.986的均匀照明光斑,满足CMOS图像传感器测试对光斑均匀性优于0.97的要求。     

中波广播的集中控制系统和远程控制系统

主要介绍了中波广播集中控制，远程控制的一些方法以及播出状况实时监测系统。     

基于嵌入式的远程测试控制技术

介绍了一种基于嵌入式系统远程测控技术。他以通信设备故障测试仪为基础,基于Internet,以PC机作为远程控制平台,应用嵌入式、网络编程等技术,实现了远程信息显示和控制。设计中,根据测控数据类型功能和今后的扩展需求,对传输指令的格式、内容做出了合理、高效的定义。该研制为下一步远程测试、监控、维修等方面的研究、开发奠定了基础。     

遥控器发射电路测试方法的设计与实现

遥控器发射电路以其低成本、高利润的优势,具有广阔的市场前景,并被广泛应用于VCD、DVD、有线电视谐调器、空调、警报系统等各种红外遥控系统中。但由于电路需要与键盘、外部解码线路等功能模块构成一个有机的整体,才能在完成电路正常功能的同时兼具可测性,所以遥控器发射电路的测试具有一定的复杂性。文章着重讨论了遥控器发射电路的测试方法。通过构造外围解码线路,设计并实现了基于数字测试系统HILEVEL570的测试方案,成功、有效地解决了此类电路的测试问题。     

光纤传感器在机械设备检测中的应用

阐述了光纤传感器在国内外桥梁检测及其他领域中的应用状况,并论述了光纤传感器在诸多重要领域中可发挥的独特优势.此外,还对光纤传感器的基本组成、原理、分类及工作特点进行了介绍.由于在大型机械设备的检测中,不能破坏检测对象,因而重点介绍了光纤传感器在大型机械设备检测中的应用.根据光纤传感器的诸多特点及在桥梁检测中的应用,光纤传感器能够满足机械设备的检测要求,实现对机械设备的无损检测.     

过程控制系统远程虚拟仿真平台研制

现有的过程控制系统虚拟仿真平台仅能在实验室单机上实现就地访问.为拓宽其使用范围,进一步研制开发了该平台的远程访问功能.结合LabVIEW的网页发布技术,实现VI界面的远程发布.利用数据库技术,构建用户数据库,并实现远程用户的登录管理.该远程虚拟仿真平台的实现,弥补了现有实验教学条件的不足,符合现代教育技术中网络化的要求.     

An Integrated CMOS Front-End for Optical Absolute Rotary Encoders

This paper presents a front-end circuit for optical rotary encoders. The light pulses modulated by the encoder disc are transduced into current signals, which are pre-processed and converted into digital waveforms related to the disc angular position information. The proposed front-end circuit is compensated against temperature drifts. Digitally programmable calibration is provided to account for spreads in impinging light pulse power. Measurement results on integrated prototypes are shown, demonstrating correct operation of the front-end with an optical input power from 0.5 W to 3 W up to a signal frequency of 500 kHz in a temperature range from 0 °C to 80 °C.