锁模相干激光雷达距离-多普勒成像识别仿真

传统激光相干探测系统中，一般采用单频激光作为发射源，实现目标测量或跟踪；而在国外典型应用中，采用锁模脉冲串与相干接收方式融合，可实现目标距离-多普勒成像（简称R-D成像）。因此，此文重点针对基于锁模CO2激光的R-D成像展开仿真分析。首先建立锁模脉冲串激光模型；其次对频谱混叠进行展开，并结合自旋运动中的目标模型开展回波信号的匹配滤波处理；最后通过相应FFT和IFFT运算，可获得目标的R-D图像，并给出含有噪声情况下、自旋目标在不同转动角速度以及不同脉冲回波相叠加所获的成像质量改善的R-D图。经过相应仿真分析可知，采用基于锁模脉冲串的成像方法，可利用一个大脉冲获得一幅目标R-D图，可作为弹道目标诱饵识别的运动指纹特征。     

战术激光武器系统若干关键技术分析及发展研究

本文简述了战术激光武器在现代战争中的作用、发展现状及系统组成,针对国外较为典型的战术激光武器样机的特点,阐述了强激光定向发射控制、目标精密跟踪瞄准,大气传输效应及修正、强激光损伤机制和大功率激光器等构成激光武器的关键技术及其发展水平,同时提供了一部分参考数据.     

大型光电跟踪架采用焊接结构的工程分析与研究

介绍了精密焊接结构在大型光电跟踪瞄准设备中的应用.使仪器的总重量较传统的铸造结构减轻了12%～14%,同时保证了跟踪架具有较高的机械谐振频率和优于1”的轴系精度.以水平轴中间体为例,详细说明了跟踪架精密大件采用焊接结构的可行性、设计方法以及减小焊接变形,消除焊接应力保证尺寸稳定性的途径.并对水平轴中间体的刚度进行了分析与计算.     

Acquirement and enhancement of remote speech signals

To address the challenges of non-cooperative and remote acoustic detection, an all-fiber laser Doppler vibrometer (LDV) is established. The all-fiber LDV system can offer the advantages of smaller size, lightweight design and robust structure, hence it is a better fit for remote speech detection. In order to improve the performance and the efficiency of LDV for long-range hearing, the speech enhancement technology based on optimally modified log-spectral amplitude (OM-LSA) algorithm is used. The experimental results show that the comprehensible speech signals within the range of 150 m can be obtained by the proposed LDV. The signal-to-noise ratio (SNR) and mean opinion score (MOS) of the LDV speech signal can be increased by 100% and 27%, respectively, by using the speech enhancement technology. This all-fiber LDV, which combines the speech enhancement technology, can meet the practical demand in engineering.     

远距离语音的激光相干获取及增强

基于激光相干探测理论建立了全光纤激光相干测振系统,并结合维纳语音增强技术实现了远距离、高质量语音信号的获取。首先,介绍了该系统的检测原理及光纤器件特性,搭建了全光纤激光相干测振实验系统检测发音者咽喉振动,从而实现远距离语音信号的获取。由于直接获取的语音信号受到严重的噪声干扰,采用基于最小控制递归平均算法估计噪声的维纳滤波来抑制噪声,提高语音质量。实验结果显示:激光相干测振系统可有效获取70m内的语音信号(检测喉咙振动还原语音);语音增强技术可有效抑制噪声,将信噪比提高5dB,并增强语音的清晰度。由此表明,该系统具备获取远距离、高质量语音信号的能力。     

压电陶瓷迟滞非线性前馈补偿器

为了有效补偿压电陶瓷的迟滞非线性,提出了基于STOP算子的改进PI模型以改善传统基于PLAY算子的PI模型解析求逆的复杂过程以及通过插值算法求逆的大量耗时。介绍了传统的基于PLAY算子和基于STOP算子的PI模型,然后基于STOP算子的叠加形式建立了以预期位移为输入,以控制电压为输出的PI模型,并将这一模型直接作为前馈控制器补偿压电陶瓷的迟滞效应。为了更好地平衡全局寻优与局部寻优能力,对粒子群优化算法进行了改进,利用其辨识出各算子的权值。最后,利用实验的方法验证了改进的PI模型对迟滞非线性的补偿效果。进行了两组实验测试,结果显示:无论对于规律变化还是随机变化的输入,提出的改进PI模型都可以很好补偿迟滞非线性,跟踪误差可控制在1%以内。因此,基于STOP算子的改进PI模型在压电陶瓷控制领域中具有很好的实用价值。     

快速反射镜双X-Y轴控制的仿真研究

介绍了用于复合轴式光电精密跟踪的双X-Y轴FSM控制系统,即增加了与原X-Y控制轴成90°的2个虚轴,以实现对误差变化量的控制.仿真测试表明该子系统可以对主系统高频噪声进行有效抑制,较单X-Y轴控制精度提高了6″.     

一种实现高频往复运动的新型液压机构的理论分析与实验研究

我所研制的供海洋工程用的水下液压往复锯,采用一种特殊形式的机械反馈装置,实现了剖分式液压换向阀控液压缸的高频往复运动。本文对系统的设计及其静、动态特性,进行了深入研究;对机械反馈机构进行了动力学分析,并对其中部分构件进行了优化设计。通过计算机仿真及实验测试,验证了理论分析的正确性。     

电机的驱动能力对直流伺服系统带宽的影响分析

带宽是伺服系统中最重要的指标之一,表征了系统的响应速度.电机作为功率输出装置(执行机构),它的驱动能力直接决定了系统的带宽.分析电机的驱动能力和带宽的数学关系就尤为重要.而代表电机驱动能力的就是电机的最大速度和加速度.通过引入伺服系统最大功率容许运动这个概念,定性地讨论直流伺服系统带宽和电机速度、加速度关系.从而得出一定输出功率下电机能做正弦运动的最高频率是直流伺服系统的带宽的上限.     

次镜支撑小型三自由度机构动力学及控制策略

提出了利用一种可实现一个移动和两个转动的小型3自由度（3-DOF）并联机构来支撑并控制次镜,以达到激光精确聚焦目的的方案。通过对小型3-PRS机构的运动模式分析,采用欧拉角描述动平台的运动方式,对其运动学特性做了简要分析。引入该机构连接杆的质量分布因子,利用虚功原理建立了逆动力学模型。基于建立的动力学模型,提出了两种控制策略方案。利用ADAMS/Control模块和MATLAB/Simulink模块联合仿真了该机构的控制精度。最后将该机构应用于实际光路系统中,测量了两种控制方案下该机构控制的调焦次镜对聚焦光斑性能的影响。仿真结果充分证明了该机构完全满足支撑激光聚焦次镜结构的设计要求。