基于容栅传感器的二维微小位移测量方法研究

针对物体微小位移方向难以判别的问题,提出一种基于容栅传感器的二维微小位移测量方法以及平面内任意方向位移二元参数模型,并设计了容栅传感器和微小位移双通道测试系统。利用带有两个千分尺的模拟测试台,模拟物体在平面内微小位移（毫米级）进行测量,测试系统两个通道输出与微小位移变化对应的差分电压,通过分析两个通道的差分输出电压即可得到微小位移量值和方向。经过实验验证了测试方法的可行性以及参数模型的正确性。实验结果表明：当物体在平面坐标x轴或y轴产生单方向相对位移时,依据两个通道差分电压输出变化可以明确判断位移方向和量值;当物体在平面内任意位置产生相对位移时,基于参数模型求解结果结合两个通道差分电压输出变化量分析可以确定位移方向和量值。     

高精度质心测量方法研究

质心测量对于空间飞行器至关重要,新型武器的研制对质心测量精度的要求不断提高。将传统的天平原理与旋转轴结合,利用传感器技术,设计了一种新型质心测量机构,提出了一种能够明显提高质心测量精度的测量方法。描述了具体测量机构的主体结构,给出了机构的测量原理、测量方法,并进行了机构对于质心测量的误差分析。结合测量设备研制,进行了误差估算,理论估算的结果最大误差为0.023 mm.采用标准样件的方法进行了实验验证,具体测量数据显示,最大误差为0.020 mm.结果表明此测量方法理论分析计算与实验结果具有较好的一致性,并达到了较高的测量精度。已采用该方法成功地研制出系列高精度测量设备,配用于相关领域。     

具有微小角度零件的加工及检验方法

针对某大型空间红外相机装调过程中某反射镜调整垫需具有微小角度的需求,提出一套 采用光学加工技术进行加工和检测的方法。增加6块反射镜参与加工和检测,分别检测被加工零件的4个特征点高度、零件受加工面的初始角度和零件背面。使用干涉仪对6块反射镜进行检验,获得的干涉条纹可计算出零件受加工面与初始面的夹角,推算出零件高点与低点的高度差,指导进一步加工的加工量和加工角度。通过零件受加工面与反映零件背面反射镜面之间干涉条纹的差别,计算二者所成角度的数值。在80 mm宽的调整垫上,加工所得顶面与底面最终形成0.21″的夹角,调整垫上边缘和下边缘高度差为0.100λ(λ为可见光波长,λ=632.8 nm),即63.28 nm,处于误差范围内。将调整垫装入系统,经过力学试验和热光学试验,仍满足设计要求。结果表明：对于尺寸不大的机械零件,采用光学加工方法获得所需微小角度的平面是可行的;使用干涉仪对辅助反射镜表面进行干涉检测,并推算零件表面的加工量是能够指导加工进行的;通过辅助反射镜的干涉图计算被加工零件的表面高度差能够满足光学系统装调的需要。     

基于双CCD交汇测量子母弹散布面积的测量方法

建立双CCD交汇测量系统的数学模型,选择最佳的布站参数,对采集到的图像进行数字图像处理,得出子弹空间三维坐标。应用Matlab软件实现对子母弹抛撒曲面的重建,最终实现对子母弹散布面积的测量。这种测量方法系统结构相对简单,目标定位精度较高,不易受到外界环境的影响,缺点是测量设备成本较高。     

基于传感器零值输出的旋转弹丸磁航向测量方法

为解决磁航向测量系统与引信设计空间要求构成的矛盾,提出一种新的用于测量旋转弹丸磁航向的方法.该方法可利用磁传感器与地磁场相对运动及相互作用过程中磁传感器输出为零时的相位信息.对包括旋转相位角、转速以及地磁场与弹轴间夹角在内的姿态参量进行测算,其结果可为弹丸空气动力学特征分析、弹药-载荷关联性分析以及弹药-武器系统关联性分析提供良好的实时数据支持.     

基于线阵CCD的水下弹丸速度测量方法研究

介绍了一种用于水下枪械外弹道及中间弹道研究高速CCD速度测量系统,对系统的工作原理、CCD布站方式及高速数据采集接口电路设计的实现方法等作了较为详细的探讨,通过大量实验比较证明,该方案是可行的。     

一种新的飞行目标轴线测量方法

针对单站光测图像中飞行目标轴线的精确测量问题提出一种新方法,即通过对单站图像中分割出来的目标图像进行Hough变换,在Hough参数空间(HPCS)中对结果进行灰度质心计算,从而得到目标中轴线的位置及方向。该法充分利用了单站目标图像的全部灰度信息,对图像质量要求不高,容噪性好,适用于各种轴对称目标。旋转和平移实验表明:判读结果稳定,准确度高,判读标准差均达到亚像素精度。该法用于测量飞行目标的轴线是精确有效的。     

图像测量中提高角度精度的一种算法

为提高图像测量系统的精度，提出了一种通过提取图像边缘的直线特征，并对边缘点进行插值加密的方法，将图像边缘一位于亚像元，利用最小二乘法拟合出直线方程，根据救是的参数，可以确定图像的的旋转及平移量。该方法对带有直线特征的的物体能达到较好的效果。     

分光棱镜位置变化对自准直测角光管角度测量误差的影响

采用矢量分析的方法从理论上推导出分光棱镜位置变化对目标返回光线的影响,进而分析出其对自准直测角光管中目标像点位置的影响,并给出位置变化对角度测量误差的影响关系式,对自准直测角光管等精密仪器中分光棱镜安装座设计提出建议。     

基于双CCD技术的火炮偏离角测量方法研究

将激光面光源铅垂地固定在地面上发射出的光线作为测量基准,基于双CCD技术的火炮偏离角测量方法通过测量激光光斑在高精度CCD传感器上的位置变化,得到火炮身管在水平面的直线位移量,结合倾角传感器测得的火炮身管高低角的变化,通过三角形相似原理得到火炮身管偏离角的解算公式,并利用微分关系进行精度分析,确定测量方案中主要器件的参数指标,并介绍了实际偏离角测量的步骤,最后与圆光栅传感器进行了角度测量的对比,验证了该方案可以实现高精度的偏离角测量。     

基于三维造型的复杂形状零部件质心位置测量

针对微小型复杂形状零部件质心位置难以测量的问题,采用计算机辅助三维造型技术,通过对零件尺寸的变换,提出了极限质心位置和平均质心位置的测量方法。该方法可极大地降低质心位置测量成本。但该方法未考虑形位误差的影响。经简单算例验算,该方法所得结果与理论计算结果一致。     

基于近邻点重加权的点云特征线提取算法

针对3 维点云模型特征线提取存在断裂、不完整问题,提出一种基于近邻点重加权的点云特征线提取算 法。算法分为提取特征点和特征点连接成线2 个环节,在特征点提取环节,引入近邻重加权局部质心算子获取特征 点集,通过欧式最小生成树构建特征线。实验结果表明：采用近邻重加权局部质心算法进行特征点提取,跟传统基 于曲率的算法相比其结果更加准确和稳健,能有效提取点云模型的几何特征。     

基于弹丸自身的速度测量方法研究

弹丸速度是衡量武器系统性能的重要参数,而如何实现弹上速度测量是目前面临的一个新课题。作为基础性研究工作,文中提出了弹上速度测量的几种技术途径,并对其可行性进行了分析,其研究具有十分重要的参考价值。     

断细药的微小电容检测方法

针对机械检验法会因药粉、棉花毛等杂质的积聚而使检测失灵,射线检测法在检测药芯的精度上不够理想的诸多问题,提出了断细药的微小电容检测方法。该方法运用了药芯直径发生变化时介质型电容式传感器的电容发生变化。可依据这种非电量与电量之间的关系进行测量。仿真表明:它的工作稳定、安装简便、功耗低,性能可靠,适用于断细药的检测。     

制导雷达角度测量性能影响因素分析研究

制导雷达性能影响因素分析研究能为制导雷达性能评估、设计开发、技术改进提供有力的技术指导。对特定背景下制导雷达角度测量性能影响因素进行了系统、综合的研究,将影响制导雷达角度测量性能的众多因素归纳为内部、外部和中间三个层面,主要分析了目标、杂波和制导雷达平台运动因素对性能的影响,得出了在通常制导雷达系统参数下,径向加速度的影响可以忽略;目标RCS起伏对性能影响不大,距离单元内含多个强散射中心的目标对性能影响大;杂波反射率越强、杂波幅度起伏越大、杂波相关性越强对性能影响越大的结论,通过仿真实验验证了结论的正确性。     

基于数字图像处理的经纬仪对心测量方法

以经纬仪对心为研究对象,使用CCD传感器采集位置图像并经图像处理测量出经纬仪对心偏差,驱动二维高精度电控位移台移动来实现自动对心。对经纬仪原光学对心镜系统进行了改造,研究了图像处理的方法,包括图像预处理和圆标记中心定位算法,采用了混合滤波和Sobel-Zernike亚像素边缘检测方法。仿真实验表明：基于图像处理的经纬仪对心测量方法弥补了对心需要反复操作的缺点,大大缩短了测量时间,测量精度也可以达到5.5μm。     

基于无线技术的风洞速度场测量方法

为提高风洞流场校测试验效率并保证数据的一致性,提出一种基于无线技术的风洞速度场测量方法.在1.8 m×1.4 m低速风洞建设中,创新性地将探针、微差压传感器、微型数据采集仪、无线数据传输模块、电源等通过特制的接头和安装座集成为一体,形成小型一体化的无线测量探头,配套专用移测架,实现了风洞闭口试验段速度场的连续移测.试验结果表明:整个测试区域空间速度场均匀性和局部气流偏角达到合格指标,流场校测效率大幅提高.     

B超诊断中几种基本测量方法的研究

基于PC平台的辅助测量为B超诊断提供了更高的灵活性和精确度。针对B型基本测量方法,阐述B超诊断中几种基本测量方式的实现,包括距离、角度、曲线周长和面积、椭圆法测周长、面积和体积,具有较强的实际应用价值。其软件实现环境为Windows XP操作系统,Visual C 6.0编程环境。B超诊断对算法的实现效率和精确程度要求较高,算法的优化需进一步考虑。     

基于遗传算法与角度传感器的火炮射击方法

为解决三维环境中火炮射击弹道求解模型不精、地形起伏制约的问题,研究了顺次优化遗传算法和角度传感器姿态校正模型软硬结合的火炮射击方法。从软件角度,基于遗传算法的弹道解算模型动态缩小搜索范围,从弹道轨迹簇中顺次搜索最优水平角和竖直角,使理论角度误差小于0.001°,弹丸落点偏差距在0.005 mm以内,求解需0.01 s;从硬件角度,基于角度传感器的姿态校正模型运用电子罗盘水平指向与倾角传感器竖直指向的特性,同求解得到的最优水平、竖直角比较,对炮管进行立体校正,误差为0.001°,同理论角度误差相近,可消除地形的制约。     

基于距离变换的弹道坐标图像测量方法

利用图像处理技术针对累计弹孔成像,解决成组射击弹道坐标的自动测量问题.在分析了不完全重合弹孔的可分离检测条件、弹道坐标可测性的基础上,提出了基于距离变换的弹道坐标自动测量方法,是距离变换分水岭方法的一种成功应用.试验表明该方法是可行的,其检测精度高于人工检测的精度.