Design of the Rotation Angle Measurement System for the Atmospheric Dispersion Corrector (ADC)

In order to measure the rotation angle error of the worm and gear mechanisms in the atmospheric dispersion corrector( ADC),a novel measurement system based on the autocollimator is designed in this paper.Based on the position relations between the shaft and spot converged by rays of autocollimator,the rotation angle can be calculated quickly and conveniently using a brief algorithm. An optical wedge is introduced to the measurement system for suppressing the awful measuring error caused by the axial wobbly error. The measurement system can measure the shaft rotation angle at any rotation position,which is the novel usage of the two-dimensional autocollimator. Its optical layout is very simple. Only an optical wedge and two plane mirrors are needed besides the autocollimator. The measurement accuracy of the proposed method is less than±0.5 arcmin. In the measurement of two worms and gears mechanisms in ADC,the rotation angle error are±0.05° and ±0.07° respectively,which all satisfies the design demand( ±0.1°). The proposed measurement system can be also suits for some engineering fields.     

高精度经纬仪与CCD相结合的星模拟器星点位置测量系统设计

为实现对星模拟器星点位置的测量,建立了高精度经纬仪与CCD相结合的新测量系统。首先,莱卡TM6100A型高精度经纬仪实现星点搜索和定位,然后利用ZEMAX优化的星点成像光学系统完成经纬仪与ICX618ALA型面阵CCD芯片的光学衔接,通过EP2C8T144C8N型FPGA完成星点图像信息采集、处理和传输的控制,最后利用MATLAB根据平方加权质心算法完成星点提取。根据光学系统像差和星点提取仿真分析,总结了系统的理论误差分析结果。结果表明:该测量系统不受视场限制且星点位置测量误差为4.66',满足测量范围为±12°视场,单星位置误差测量精度优于5'的要求。     

“维稳”视野下的运动式犯罪治理反思与改进

作为“维稳”政策的重要实施手段,运动式犯罪治理在维稳实践中的作用愈发突显且备受争议。在治理特性上,周期性运作的运动式治理治标不治本;在治理绩效上,国家专属的运动式治理仅能实现“刚性稳定”;在治理倾向上,运动式治理偏好治理犯罪而忽视治理社会;在治理方式上,运动式治理过于依赖控制和管理而忽视维权;在治理主体上,运动式治理中权力失范现象突出。基于对上述问题的反思,提高治理活动的科学性、促进治理活动的法治化转型、推动运动式治理与日常性治理的有机整合构成了运动式治理的改进路径。     

转叶舵机用复式摆动缸操舵原理

转叶舵机具有结构紧凑、机械效率高、安装简便等优点,在舰船上得到广泛应用.现有转叶舵机为单层液压摆动缸,舵叶转动区间受摆动缸结构限制具有饱和非线性.此外,舵叶受水动力干扰引起的冲舵、滞舵和跑舵现象,严重影响船舶航向控制和舵减摇效果.针对上述问题,以直驱式电液伺服转叶舵机为对象,在建立数学模型,分析水动力对舵角干扰的基础上...     

标定型星模拟器设计与关键参数测试

为了完成高精度星敏感器关键参数的地面标定,研制单星指向误差优于3″、星间角距误差优于5″的标定型星模拟器。根据标定型星模拟器的工作原理,设计高精度的准直光学系统,从设计结果分析,光学系统有效视场为37°,全视场角内准直光学系统相对畸变≤0.1%,MTF达到衍射极限,可以实现对星点位置的准确模拟。提出单星指向、星间角距等关键参数的误差计算方法并进行测试,实验结果表明:设计的标定型星模拟器的成像精度符合设计指标要求,整个设备可以满足高精度星敏感器地面测试的使用需要。     

楔形舵片失速特性的数值模拟和水洞试验

为获得楔形超空化舵片在大舵角情况下的失速特性并探究其失速机理,针对采用24°楔形舵片作为艉控制面的超空泡航行体在低速通气条件下的绕流问题,分别构建三维数值模型和水洞试验系统,同时采用数值模拟和水洞试验两种手段研究楔形舵片的升/阻力特性和低压面空化情况随舵角的变化关系.研究结果表明:提出的数值方法和试验方案是合理的;楔形舵片的阻力系数在0°~5°舵角变化的影响较小,升力系数在0°~8°和9°~12°舵角范围内均具有良好的线性度,但后者斜率远小于前者;楔形舵片在舵角超过8°时升力系数突然减小并发生失速现象,舵片低压面发生空化并被空泡覆盖;低压面因空化致使压力不能进一步降低是导致舵片发生失速的根本原因,对于24°楔形舵片的许用舵角范围不应超过8°.     

Angle measurement error and compensation for decentration rotation of circular gratings

As the geometric center of circular grating does not coincide with the rotation center,the angle measurement error of circular grating is analyzed. Based on the moire fringe equations in decentration condition,the mathematical model of angle measurement error is derived. It is concluded that the decentration between the centre of circular grating and the center of revolving shaft leads to the first-harmonic error of angle measurement. The correctness of the result is proved by experimental data. The method of error compensation is presented,and the angle measurement accuracy of the circular grating is effectively improved by the error compensation.     

Reduction of nonreciprocal errors in a differential interferometric fiber optical gyroscope using optically differential processing

The bias stability of differential interferometric fiber optical gyroscope is analyzed.Thermal error causing long-term bias drift are reduced by putting the 90°splice in the middle of the fiber coil and applying a wide spectrum light source.Also,a kind of novel optical differential processing,which is much more precise than the electronic differential processing,is proposed for reducing the residual nonreciprocal error in the final differential output.An experimental setup based on optical differential processing was built.An~100 fold reduction in the long-term bias drift is demonstrated experimentally compared with the primary differential interferometric fiber optical gyroscope.     

Novel angle Doppler compensation method

In a non-side looking airborne radar system, the clutter of different range cells is not independently and identically distributed, which is caused by the severe clutter range-dependence. The clutter range-dependence can be compensated by the angle Doppler compensation (ADC) method simply and quickly. Although the ADC is widely applied, the compensation performance of the ADC is affected by the system error significantly because of the mismatch between Doppler frequency and spatial frequency. In this paper, a novel method to compensate the clutter range-dependence, namely ADC using sparse recovery (SR-ADC), is proposed. Firstly, the clutter spectral distribution estimation of the test cell and training cells are obtained by using sparse recovery. Then, the spatial frequencies and Doppler frequencies of the clutter spectrum center are determined. Finally, transform matrixes of different training cells are designed so that the clutter of training cells could be nearly stationary with respect to that of the test cell. Compared with the traditional angle Doppler compensation method, the proposed method improves greatly the compensation performance, especially that of main-lobe clutter. In addition, this method can also achieve good performance when the system error exists.     

管道地理位置测量系统的动态初始对准方法

针对长输油气管道地理位置测量系统的初始对准问题,提出了一种新的动态初始对准方法.建立了管道地理位置测量系统状态误差模型和以基准点之间的航向角误差、速度误差和位置误差为观测量的观测模型,设计了变尺度无迹卡尔曼滤波动态初始对准算法.结果表明,该算法所得初始对准俯仰角、航向角和横滚角的稳态误差分别为18.9'、6'和5',解决了姿态角周期性变化引起的初始对准精度差的问题,满足了管道地理位置测量系统的工程应用要求.     

一种旋转轴系径向跳动精度的检测装置

为了检测旋转轴系径向跳动的精度,研制了一种旋转轴系径向跳动精度的检测装置。该装置以与主轴同轴安装的主光栅为基准,通过指示光栅与主光栅同轴安装,对径放置两接收系统接收到两光电信号,利用相位计测出两信号的相位差,把旋转轴系的径向跳动量转换为两光电信号的相位差,经过换算,给出旋转轴系的径向跳动精度。分析了影响检测结果的因素,该装置已成功应用在旋转轴系的精度检测中,装置的测量误差不大于0.2μm。检测结果表明该装置具有结构简单,装调方便,测量精度高等特点。     

可剔除重复装卡误差的高精零位检测方法

针对高精度轻武器瞄准镜的检测技术现状,研究了一种能够剔除重复装卡误差、实现瞄准镜零位变化量高精度检测的方法,采用光电自准直仪实现无穷远目标模拟和瞄准镜重复装卡误差的测量,CCD相机代替人眼进行瞄准镜内景物观瞄和瞄准点位置变化检测。对方法进行了原理公式推导、基于光电自准的装卡误差剔除方法建模、分析了瞄准镜零位变化量测量误差,并通过实验验证了方法的可行性。结果表明,该方法可实现0.01mil的高精度零位变化量检测,保证了瞄准镜零位变化量高精度的测量。     

折转光管装校方法研究与误差分析

针对长距离光线折转后光轴平行性精度较低的问题,提出了一种用于高精度折转光管的装校方法。利用数字光电自准直仪、高精度五棱镜和平面反射镜构成了光管准直光线检测系统,对折转光管进行装校。给出五棱镜光线折转的工作原理、自准直光路构建方法、光管装校方法和检测过程中可能存在的误差大小以及修正方法。通过实验证明,利用本文提出的方法及装置可使折转光管光轴平行度达到2″,避免了使用大型平面反射镜装校时,因面形因素产生的误差。检测装置简便、灵巧、精度较高。     

基于透镜的楔形光隔离器的设计与分析

设计出一种偏振无关的两极楔形光隔离器.由传统的楔形光隔离器、透镜和反射镜构成.结构采用反射型,在引入透镜和反射镜的基础上,第一级光隔离器的出射光经反射进入第二级,使得两极光隔离器共用一个法拉第旋转器,达到器件体积小,元件数目少,隔离度高的目的.同时利用矩阵光学理论对器件的隔离度和插入损耗进行了理论分析.分析结果表明,隔离度主要受器件消光比和旋转角误差的影响.消光比由10~(-3)到10~(-4),会使隔离度增加20 dB,旋转角误差为5°时,对隔离度的影响达到25dB.插入损耗主要受透射比的影响.     

位置伺服系统中角速度检测方法综述

位置伺服系统中先由位置给定量与反馈量的差值经过位置调节器的调节产生速度给定量，再由速度给定量与速度反馈量的差值经过速度调节器的作用最终实现准确的定位。由上述位置伺服系统的工作过程可见位置伺服系统中角速度的检测是非常重要的一个环节，而角速度的检测是由各种角速度传感器来完成的。正是基于速度检测在位置伺服系统中的重要性，本文介绍了位置伺服系统中常用的几种速度检测传感器，测速发电机，测速桥，光栅等的结构，原理及其信号处理电路。     

基于CCD的空间光束投影夹角测量

针对空间光束定位的特殊性,常需要进行非接触光学测量,设计了一种基于电荷耦合器件（CCD）的空间光束投影夹角测量方法,采用多圆拟合算法进行光斑中心定位。通过测定两交叉光束在2个分别与CCD成像面保持水平及竖直垂直的投影面上的夹角,实现对空间光束的准确定位。实验测量结果表明,该测量系统具有较高的测量精度。     

远距多光轴平行度检测方法研究

为测量远距离多光轴激光发射系统的光轴平行度,提出了一种检测方法。该方法利用激光自准直仪光学系统的光轴代替被测系统出射光轴,再通过基准变换使两个激光自准直仪互相对准,从而由激光自准直仪测得光轴偏差,得到两出射光轴的空间角度。通过两台激光自准直仪对该方法进行验证,实验结果表明,该方法能够有效地测量远距多光轴的平行度,且由于两激光自准仪相互独立,针对不同距离的多光轴光学设备都可进行光轴角度测量。     

可测温漂的偏振透反射分光光度计的设计

设计了一种新型的分光光度计来测量光学薄膜在任意角度下的温度漂移特性，包括其光学结构、机械结构和数据采集部分.通过偏振器自转实现了自动偏振特性校准功能，采用积分球旋转技术实现了任意角度反射率的测量，同时可以用于薄膜温度漂移特性的测试.分析了光源、环境光、样品厚度等引起的误差以及相应的解决方法.结果表明，此分光光度计可以用于高精度的薄膜特性测量.     

基于磁强计的皮卫星姿态角测量误差

采用三轴磁强计测量地磁场矢量,与轨道演化和国际地磁场参考模型(IGRF)计算获得的地磁场矢量进行比较,获得姿态角度信息的方法适合体积小、重量轻、功耗低的皮卫星应用环境。地磁场矢量实际测量误差和轨道模型演化计算的地磁场矢量误差是皮卫星姿态角测量的两大误差源。通过分析获得磁强计A/D采样、磁传感器误差、温度漂移、铁磁材料等因素导致地磁场矢量实际测量误差为1.74°。皮卫星自身的特点不允许采用复杂的SPG4轨道演化模型,基于Kepler轨道模型和IGRF地磁场模型计算获得的地磁场矢量误差为0.5°。因此,基于三轴磁强计的皮卫星姿态角测量误差为2.24°。     

一种单体制激光近炸引信光学系统设计及分析

针对某武器激光近炸引信的原设计方案在定距精度方面的不足，提出一种单体制主动式激光近炸引信的设计方案，使引信更加有效地精确定距．该近炸引信采用了几何光学原理设计而完成弹目炸距的精确探测．本文对该引信光学系统的总体设计、光路设计、安装及视场角设计、探测区域以及定距精度误差等进行了研究分析，使该引信在技术指标上满足了导弹的各种性能指标要求．