基于偏振技术的水下探测器光学系统设计

为了实现探测水下物体并区分材质的需求,研制了一套水下激光偏振探测设备,并设计出光学系统。偏振度是通过光学方法区分物体材质的重要参数之一,只要已知被测物体反射光的Stokes矢量,就可以求出偏振度。光学系统中共有两种方法来实现对Stokes矢量的测量:在焦面放置光电二极管直接测光强,或者放置CCD成像,通过分析图像灰度值得出光强信息。结合技术指标,在Zemax软件中运用小像差互补原理,优化设计了具有良好成像质量的光学系统。设计结果为焦距109.9mm,视场为5.2°,F数达到2.1,满足光学系统指标要求并且可以实现高精度的测量。系统仅使用5片球面透镜,结构简单紧凑,易于加工制造。将该光学设备加工出来,进行了简单的实验,证明了该光学系统的可行性。     

全息摄影技术的实验研究

采用漫反射的方法,在安静和噪声2种不同环境下,考虑物光与参考光之间夹角、曝光时间、显影时间等各种不同情况对规则和不规则的2种物体分别进行拍照,得到全息摄影技术的最佳实验条件,即物光与参考光夹角介于30°～50°;曝光时间在10～20 s;显影时间在30 s之内,要视显影液配置的时间长短,最好不要超过1 min.不规则物体拍摄时,物体与全息底片之间的距离越近越好,一般在2～3 cm;规则物体与底片间距离可在8～10 cm.该实验为全息光栅的制作、全息干涉测量等实验提供较有力的实验支持.     

基于激光线扫描的双目立体视觉测量方法研究

为实现工业中汽车、飞机、骨骼和模具外形等物体的三维重建,介绍了基于激光线扫描的双目立体视觉三维测量系统.2个摄像机同时摄取一个扫描激光光条图像,经过图像预处理、光条特征点提取、图像匹配,利用视差计算出光条上所有点的坐标值,即光条处物体的三维信息.通过坐标系之间的转换把各光条统一到同一世界坐标系下,得到整个物体的三维重建.利用该系统对一标定块进行测量,空间距离误差小于0.1 mm,并对鼠标进行扫描测量,得到其表面的三维数据,基本满足逆向工程的要求.     

基于直方图滤波的浅海声源测距算法研究

针对浅海移动声源的测距,提出了基于直方图滤波的水下测距算法.该算法以声传播过程中传播损失和目标运动参数以及接收信号作为先验知识,对声源位置函数形成的状态向量进行更新,从而实现浅海声源的测距,并用SwellEx-96实测海试数据库进行了算法的实验验证.结果表明:对移动声源的测距深度误差较小,而探测的水平距离在10 km范...     

航天科工自主研发水中救援产品通过评审

正中国航天科工集团公司所属北京遥感通讯技术研究所自主研发的城市内涝水下物体探测和救援车通过北京市科学技术委员会组织的评审,人选北京市新技术新产品(服务)名录。针对国内外应急救援车和应急指挥车缺失的现状,该研究所自主研发了城市内涝水下物体探测和救援车。该型车采用水陆两栖车辆底盘,可实现水中、陆上两栖行驶,能够探测水下15m以内的人员和物体,同时配备液压破拆工具、拖拽工具等救援设     

激光在海水中的衰减特性

分析了光在海水中的吸收效应和散射效应;并通过使用半解析蒙特卡罗方法模拟了蓝绿激光在海水中的传输过程,获得前向散射光斑截面光子数随散射角平均余弦值、衰减系数、海水单次散射反照率和距离等参数变化而变化的规律,即随着传输距离的增加,前向散射光斑截面光子数增大,达到一定距离后,增加趋于平缓;光子数随着传输距离的增加呈类指数下降的趋势;相同传输距离、不同水质参数,光子数差异较大。研究结果对水下激光目标探测有一定的参考价值。     

物体高速出水实验装置研制及流场可视化

研制进行高速物体出水实验的实验设备.阐述水下高速物体出水时,物体、超空泡和尾迹与自由液面相互作用的实验研究结果.试验整个物体在水下高速运行直到完全出水的过程;演示空泡在水下形成及在自由液面附近溃灭的过程,并采用高速摄影仪记录下来.通过照片和数据分析,结果表明:当物体运动速度达到40 m/s左右,是从空化气泡发展成超空泡的临界速度;当速度小于40 m/s时,会出现局部空化,并且速度减弱时呈现振荡趋势;大于此速度,速度减弱时则呈线性;物尖露出水面前一刻的瞬时速度为出水前的谷底值;物体完全出水时,在自由面附近形成了有向上运动趋势的气液混合现象.     

蒸发波导环境下的舰载雷达折射误差分析

雷达发射的电磁波在蒸发波导中传输会产生折射误差,为提高舰载雷达的探测精度,需要对电磁波在蒸发波导中传播的折射误差进行分析.基于射线跟踪理论,建立了舰载雷达在蒸发波导环境中进行超视距探测时的电磁波传播模型和折射误差模型,对雷达探测的距离误差、高度误差和仰角误差进行了分析修正.分析结果表明,蒸发波导条件下存在探测误差,其中高度误差最大,需要对其进行修正.这为分析蒸发波导条件下雷达的探测精度提供了参考.     

基于神经网络的水下灵巧手阻抗控制

水下灵巧手抓取物体时,物体与指尖存在力控制问题,但是由于动力学模型、被抓取物体位置和刚度的不确定性,采用传统阻抗控制方法不具有鲁棒性.文中基于位置型阻抗控制方法,提出采用神经网络对手指动力学模型、物体刚度和物体位置误差进行补偿.对补偿策略进行了详细的推导,并通过仿真实验验证了该方法的补偿效果,结果表明基于神经网络的位置型阻抗控制器具有较强的鲁棒性.     

相位偏移gamma矫正方法的结构光三维视觉测量技术

为补偿结构光三维测量过程中的非线性gamma误差,提出基于相位偏移的gamma误差矫正算法,对三维结构光视觉测量与重构技术进行了研究.首先,对结构光测量的基本原理和基于正弦条纹光栅的结构光测量方法做了介绍;其次研究了基于相位偏移方法的gamma矫正方法,通过实验对矫正方法的有效性进行了验证;最后通过三维重构实验得到被测量的物体矫正前后的三维重构图像,并且对其进行分析对比.实验结果表明,设计的矫正算法有效降低了三维测量中gamma畸变造成的相位误差的均方根值,提高了测量精度,具有实用价值.     

聚合物改性沥青中SBS面积比的确定及其对沥青使用性能的影响

为了研究SBS(styrene-butadiene-styrene)改性沥青荧光显微图像中SBS溶胀特征及其对沥青使用性能的影响,采用4种SBS类型、3种沥青、3种SBS掺量下制备14组SBS改性沥青进行荧光显微镜观察取像,利用MATLAB图像处理手段确定了荧光显微图像中的SBS所占面积比例,分析SBS面积比与不同SBS改性沥青类型的关系,研究其对当量软化点t_(800)、当量脆点t_(1,2)、针入度指数PI、塑性温度范围Δt指标的影响.结果表明:星型SBS改性剂较线性SBS改性剂具有更大的SBS面积比,不同基质沥青与SBS改性剂配伍性在SBS面积比上指标表现出较大差异,SBS掺量越大,则SBS面积比就越大.随着SBS面积比的增大,改性沥青当量软化点值增高.SBS面积比对改性沥青感温性、低温抗裂性的影响没有显著规律.SBS面积比分布在31.26%~36.16%时改性沥青具有较好的路用性能指标,为从微观领域提出合理的SBS改性沥青的质量控制指标提供了研究基础.     

基于线阵CCD的大视场二维平面定位系统

为了克服当前交互式电子白板系统技术复杂、定位精度低等缺点,提出一种基于线阵电荷耦合器件（CCD）的大视场二维平面定位系统,该系统由待定位物体、CCD摄像装置和信号处理电路组成.CCD获取待定位物体的信息送入信号处理电路处理,通过坐标变换快速校正CCD光学系统引起的畸变,得到待定位物体的位置.系统定位距离为1 360 mm,二维定位平面大小为1 574 mm×1 260 mm,定位误差小于2 mm,定位精度高于0.2%.搭建了相应的大视场二维平面定位系统.实验结果表明,该系统可实现大角度非接触式二维物体的精确动态定位.     

Curing Behaviour of MUF Resin in the Presence of Less Desirable Wood Material

In order to investigate the effect of different wood species on the curing of MUF resin,DSC spectroscopic analysis and a new procedure are used, an important component in wood composites manufacturing. The MUF resin is synthesised with an initial weak acidic condition. The final molar ratios of F /( M+U) and M / U are 1. 37 and 0. 32,respectively. Samples are prepared by mixing MUF resin with wood flours from different wood species. The curing behaviour and transformation of chemical groups are analysed by DSC. The curing activation energy of MUF resin generally decreases when the resin is mixed with wood flours due to the influence of wood extracts. When the heat rate is 5 ℃ / min,the relationship between the peak temperature of the MUF resin and p H values or base buffer capacities is observed.     

撞击流反应器压力波动信号的Hilbert-Huang变换分析

将Hilbert-Huang变换(HHT)应用于撞击流反应器压力波动信号分析,并提取出浸没循环撞击流 反应器压力波动信号的各阶内禀模态函数(IMF),证实了压力波动信号的非线性、非平稳特性。分析压力波动信号 各阶内禀模态函数的能量分布以及高、中、低频段能量分布与转换,发现不同频段IMF的能量分布与流型转变之间 的对应关系。结果表明,随着螺旋桨转速的增加,在粒子相互撞击的过程中,产生不同程度涡运动,使得各阶IMF分 量的能量分布也随之变化。新的Hilbert-Huang变换分析方法直接揭示了撞击流反应器内压力波动信号经EMD 分解所得的IMF分量的能量分布与流体流型转变之间的内在规律,同时也提供了一个有力的定量依据。     

Analysis of aging mechanism of SBS polymer modified asphalt based on Fourier transform infrared spectrum

The aging mechanism of SBS modified asphalt during its aging process was studied. The characterizations of base asphalt, SBS polymer and its modified asphalt were determined in different aging time by Fourier transform infrared spectrum (FTIR). FTIR shows that oxidative dehydrogenation reaction occurs in asphalt, and unsaturated carbon bond is generated under short-term thermal aging condition. Additionally, SBS polymer was aged significantly under that condition, the speed of which was faster than that of base asphalt. The aging laws of both asphalt and SBS polymer during the aging process of SBS modified asphalt were similar to their aging laws respectively. Due to the protective effect between asphalt and SBS polymer, the aging degrees of asphalt and SBS polymer were lower than those aged independently.     

SBS改性沥青的研究进展

在总结了国内外相关文献的基础上 ,介绍和论述了SBS改性沥青的研究进展。内容涉及聚合物改性剂的种类 ;SBS改性剂的性质、结构和改性机理 ;SBS改性剂与其它聚合物改性剂的比较 ;SBS改性沥青的储存稳定性 ,包括改性沥青相容性与基质沥青的组成关系 ,改性沥青相容性与溶解度参数的关系 ,以及改性沥青的储存稳定性的评价方法 ;SBS改性沥青稳定剂的选择。同时考察了SBS改性剂的加入量与改性效果的关系。SBS改性剂能够均匀的分散在基质沥青中 ,形成均匀的热力学稳定体系 ,在结构上形成互相缠绕的分子互穿网络结构 ,使改性沥青具有较低的脆点 ;常温下粘度很大 ,能抵抗车辙 ;高温时粘度迅速降低 ,具有良好的施工性。同其它改性剂比较 ,在达到同样改性效果的同时具有用量少、来源方便、成本低、效果好等特点     

Gain-Scheduling H∞ Autopilot Design for Tactical Missiles with Variable-Swept Wings

It is very important to determine the magnetic object location using the magnetic anomaly. This paper presents a method for determined the magnetic object location using the geomagnetic field intensity. The magnetic object center position can be obtained by the amplitude of the analytic signal( AS) of geomagnetic total intensity. The vertical distance can be obtained by the value of magnetic anomaly on center position. But the vertical distance from measuring plane to magnetic object is not relatively precious because of not eliminating the geomagnetic normal field in the calculation process. The method of modeling geomagnetic normal field in small space is proposed based on Taylor polynomial. The impact of geomagnetic variation field for the precious of model is analyzed. Through the measured data and the model data,total intensity magnetic anomaly on the measuring plane is obtained which is used for calculating the vertical distance of magnetic object by calculating model. The experimental tests have been conducted on open field on the campus of Harbin Engineering University. The results show that the calculated results and real values match perfectly using this method.     

远距离目标位置解算方法的实现

目标位置解算装置是快速、准确获取空中或地面目标坐标的有效手段,该装置将传统目标定位方法的几个独立操作集成在一个系统中,由GPS接收机直接获取观测点坐标参数,激光测距机提供目标距离参数,方位获取设备提供目标方位参数,最后由解算模块对目标位置进行解算.在目标位置解算过程中,建立目标局部坐标系,根据地球的椭球模型,建立相应的地心坐标系.根据求得的目标局部坐标系与地心坐标系的转换关系,解算空中或地面目标相对于地心坐标系的大地坐标参数.通过对已知的WGS-84坐标系下的地面固定目标进行测试,在30 km的探测距离上,达到了目标定位误差绝对值小于1%的精度要求.     

具有热稳定性SBS改性道路沥青的研制

沙中AH - 70沥青具有芳香分含量高等特点 ,根据苯乙烯 -丁二烯 -苯乙烯嵌段共聚物 (SBS)与沥青中的芳香烃组分相容性最好的特性 ,通过高速剪切机将SBS聚合物溶于沙中AH - 70沥青中 ,经过高速搅拌得到SBS和基质沥青均匀的混合物。再将单质硫、ZnO和 2 -巯基苯并噻唑作为稳定剂与通过液 -固吸附色谱柱分离技术从安庆循环催化裂化废油中分离出富芳香分油混合 ,制成稳定剂母液 ,在一定条件下 ,加入到SBS和基质沥青的混合物中 ,研制出了符合交通部JTJ0 36 - 98系列中的I -D类技术要求的SBS改性道路沥青产品。离析实验结果表明热储存稳定性达到技术标准要求 ,而且具有良好的感温性能、高温稳定性能、低温抗裂性和抗老化性能     

相位差变化率定位法中缺失值精确填补研究

采用目标信号相位差和载频为观测量,利用相位差变化率定位算法对目标进行定位时,由于条件限制和外界干扰,侦察系统会丢失某些观测数据,导致定位精度迅速下降。为此,提出利用最小二乘多项式曲线拟合法填补观测数据的缺失值,再进行定位解算。该方法不仅具有较精确的填补能力,而且不受缺失值分布情况的限制,保证了测量值的完整性和准确性,实现了相位差变化率定位法的快速高精度定位。仿真结果表明,该方法在5s内的相对定位误差为2.14%。