动车模型激光测速技术研究

动车组的高速发展给交通带来了极大便利,但是速度的提高同时也带来高肇事率.为测量动车速度,利用动车模型建立光电测速方案进行速度测试.采用点光源激光器和棱镜原向反射屏构成区截测速模块,使用CCD相机拍摄经过反射屏反射回来的光斑的图像,由此可根据光斑的大小来确定光敏管阵列的尺寸,并且测出棱镜原向反射屏的剩余发散角.分析了影响...     

基于PSD传感器的炸点三维坐标测量方法研究

针对野外炸点空间三维坐标测量的问题,提出了基于二维PSD位置传感器的炸点位置测量方法,构建了基于二维PSD位置传感器的炸点三维坐标测量系统;基于双目视觉原理建立了炸点空间三维坐标测量数学模型;研究了被动探测系统在野外远距离下的标定技术;通过系统误差分解传递,分析了各参数的误差;在Matlab中分别绘制了炸点位置坐标3个维度的误差分布图,并分析了测量系统误差随炸点实际位置变化的分布情况;根据误差分布图得到了在理论100 m测试距离下X坐标最大测量误差约为0.292～0.303 m,Y坐标最大测量误差约为0.251～0.371 m,Z坐标最大测量误差0.270～0.336 m;最后通过静爆实验对测量方法正确性、被动探测系统标定技术可行性和测量系统功能性进行了验证,结果表明测量系统响应速度快且功能正常,被动探测系统标定技术具备可行性且操作方便,可适用于野外炸点位置的快速测量。     

PPM量级纹波系数的光电倍增管恒流源

本文讨论的光电倍增管高压电源是针对其纹波要求较苛刻而工作时间较短的特殊场合而设计的。该电路可提供输出稳定、纹波系数小的直流高压、它能保证光电倍增管在工作时间内的良好工作。实验结果证明该电路确实可行。     

一种利用激光后向散射测量弹丸炮口速度的方法

本文介绍了一种新型的炮口测速传感器,即利用激光后向散射的光电传感器。详细描述了该传感器的组成及其工作的原理,建立了基本的测试系统,并给出了实测曲线。     

基于大面积激光光幕的弹丸速度测试技术研究

针对弹道散布范围大或被测飞行物体尺寸大的测速场合,介绍了一种实现大面积有效靶区激光光幕速度测量的方法.采用圆弧柱面反射镜及置于其两共轭点上的半导体激光二极管和大面积光敏器件形成大面积有效光幕区.当高速飞行物体穿越激光光幕时,光通量的变化被转变为电信号并采集到计算机进行数据处理.文中对圆弧柱面反射镜所引起的像差及有效光幕区内的光功率密度的分布进行了建模分析;利用有效光幕区为900 mm×900 mm及500 mm×500 mm的系统分别对5.6 mm弹丸穿越动物及某大口径弹丸的速度进行了测试,并给出了试验波形及测试数据.试验表明,该测速系统具有有效光幕区面积大、灵敏度高、响应速度快、工作可靠的优点.     

原向反射式激光光幕测速技术研究

为满足弹道散布范围大或大口径弹丸的测速场合,提出了一种原向反射式激光光幕测速的方法．采用半导体激光器、柱透镜、中心留有激光出射孔的光敏检测器件和原向反射屏形成大面积光幕探测区,当高速飞行物体穿越激光光幕时,光通量的变化被光敏管阵列转变为电信号并采集到计算机进行数据处理．提出了玻璃微珠原向反射器的剩余发散角这个重要概念和利用数字CMOS相机对其进行测试的方法和结果,利用有效光幕区为φ500mm的激光测速系统对7．62mm弹丸的速度进行了测试,给出了试验波形和一组测试数据,试验证明：该方法具有可形成的有效光幕区面积大、光路调整简单、成本低、灵敏度高等优点。     

弹丸过靶时间提取的算法研究

针对测速系统中弹丸过靶时间提取算法影响测试精度的问题.在介绍激光光幕测速系统的基础上,讨论了弹丸过靶时间提取的斜率计时法、峰值一半计时法、手动计时法等.分析了过靶波形基础上,提出了计算弹丸过靶时间的相关算法,经论证相关算法方法较常规方法计算更加准确.并且可以提高测试系统的抗干扰能力.     

弹光调制高速大容量存储系统

为有效解决弹光调制(photoelastic modulation)傅里叶变换光谱仪数据采集速度高、存储容量大的问题,提出了一种基于FPGA和SDRAM相结合的高速数据存储方案.该方案在分析SDRAM的工作时序和系统各功能模块的基础上,在Xilinx ISE 12.4的开发环境中,利用Verilog硬件描述语言编程,对数据的高速存储进行了设计输入和仿真验证,实现了SDRAM的突发全页传输模式,读写速度达到了100MHz,存储容量为64M,通过设计存储控制板实现了硬件测试,验证了该设计的可行性和准确性,实现了弹光调制傅里叶变换光谱仪高速大容量数据存储.     

基于LCTF多光谱成像的人体指甲特征光谱提取

利用由液晶可调谐滤光片(LCTF)和CCD相机组成的多光谱成像系统在450～1 000 nm光谱范围内每隔10 nm采集人体指甲样本,得到包含56个波段的人体指甲多光谱图像。通过参考白板比较测量法进行反射率反演,得到指甲的准确反射率信息,分别利用主成分分析法(PCA)和波段指数法实现样本图像的降维,得到两个特征空间,并利用光谱角度填图法(SAM)在两个特征空间内对人体指甲进行分类,分类准确度分别为92.5%及82.9%。因此,由主成分分析法得到的特征空间可以作为人体指甲的特征光谱,为指甲多光谱图谱分析和人体健康评估提供了可靠的依据。     

声光调制驱动源数字线性电压控制技术研究

针对声光器件固有的非线性特性,基于单片机技术和线性电压补偿技术,设计了具有48级灰度的数字线性电压控制系统.该系统是利用48组电阻分压器把0~5 V(D.C.)分为48级档次电压,通过单片机AT89C51控制模拟电子开关电路CD4051选择控制电压,对声光调制驱动源的载波信号进行调制,得到对应的衍射光强,对CD4051应用技巧、线性电压补偿原理和实现方法进行了研究.实验结果表明:补偿前衍射光强与控制电压的线性相关系数为92.68%,补偿后线性相关系数可达98%,衍射效率提高了7%.把声光调制技术、单片机技术和线性电压补偿技术相融合,实现了声光调制的数字化和线性化,在激光大屏幕图文显示和激光外差干涉技术等领域具有广泛的应用.