红外图像序列中不均匀背景消除新方法

从红外相机自身特性和使用角度两方面对靶场红外图像序列中不均匀(花纹)背景产生的原因进行了剖析,分析了传统红外图像非均匀校正算法在处理靶场序列红外图像上的优缺点,提出在目标跟踪过程中随着场景变化,基于实时线性标定的非线性红外图像的校正的新方法,克服了传统方法的弊端,实时确定了校正增益系数和校正因子,消除了序列红外图像中不均匀背景。通过对含有弱小目标的靶场实际序列红外图像进行仿真验证表明,新方法去除了图像固定图案噪声,消除了探测器坏元的影响,输出了理想的序列红外图像。     

车载光测设备测角误差影响因素的分析

为了实现车载光测设备的高精度测量,从车载平台变形、自主定位、定向三方面分析了影响车载光测设备测角误差的因素。车载平台向下平移对俯仰角测角误差造成的影响随着距离的增加而减小,旋转变形中偏向角对方位角测角误差的影响较小,两者可以忽略不计。自主定位由于垂线偏差的存在,理论上对方位角测角误差的影响最大为6.557″,俯仰角测角误差的影响最大为2.827″。自主定向对方位角测角误差的影响最大为2.06″,俯仰角则没有影响。分析数据结果表明:自主定位、定向对车载光测设备的测角误差影响较大,车载平台变形中绕X、Z轴旋转变形影响较大,其他变形的影响可忽略。上述分析仿真为进一步提高车载光测设备的测角精度提供了理论依据。     

云背景下红外小目标检测的分形方法

针对云背景下红外小目标检测对背景起伏依赖性强的问题,提出采用分形方法实现不同起伏背景的小目标检测。首先利用分数布朗随机场模型对实际云背景图像建模得到分形曲线,然后通过分析小目标存在对云背景分形特性的影响,总结出云背景区域含小目标时其分形曲线面积增大的规律,据此提出了基于分形曲线面积差量的小目标检测方法。实验结果表明:在虚警率为10-3时,分形方法对弱起伏和中等起伏云背景下红外小目标检测概率达到1.0,对强起伏云背景下红外小目标检测概率达到0.6,较现有其他一些方法具有更好的检测效果和背景适应能力。     

直线电机驱动的经纬仪调焦机构设计

传统的凸轮调焦机构和丝杆丝母调焦机构存在结构复杂;加工、装调难度大;在传动链中引入齿轮传动,不可避免的会产生空回现象,进而导致整个机构存在传动效率低、响应速度慢、重复定位精度差等问题。为了弥补传统调焦机构的不足,设计了一种直线电机驱动的调焦机构,给出了新调焦机构的设计计算过程。直线电机驱动的调焦机构已成功应用于光电经纬仪中。实验证明,该机构的重复定位精度〈0.004mm,优于传统的调焦机构。     

某经纬仪方位谐振频率分析

谐振频率是光电经纬仪的一个重要指标,直接影响着经纬仪的动态特性和跟踪精度。工程上对光电经纬仪进行谐振频率估算时,一般采用霍尔兹法。但实际上由于光电经纬仪结构十分复杂,很难精确地计算其等效惯量与刚度,即使算出来其结果的误差也很大。本文针对某经纬仪的垂直轴系进行结构简化,建立了方位谐振频率分析的弹簧力学模型,通过有限元分析计算了在等效支承条件下的前几阶固有频率和振型图。计算结果与伺服系统正弦激振测试结果基本一致。     

外视场拼接测量技术及其实现

由于单台高速摄像机无法满足高速测量领域对大视场、高帧频、高分辨力和高数据量处理的要求,本文对通过外视场拼接来实现大视场角目标测量的技术进行了研究。在分析和比较各种拼接方式的基础上,提出了由4个测量相机的外视场拼接实现大视场测量的系统方案。4台测量相机以"田"字型配置在跟踪架水平轴两端,拼接后在视场上实现了"一"字型大视场测量。采用提出的方案,设计和研制了外视场拼接测量系统样机。采用视场角为10°的镜头进行视场拼接,实际拼接后最大视场为40°(方位)×10°(高低);视差为360mm时,目标距摄像机大于247m无盲区,可以拍摄到完整的图像。     

用单站光电雷达一体化系统测量目标三维姿态

设计了单站光电雷达三维姿态测量系统,讨论了将该测量系统用于飞行目标三维姿态测量的可行性,研究了用该系统测量飞行姿态的原理、算法和误差项。依据选取的三维姿态解算算法确定了系统的关键技术指标,计算了系统对模拟目标的作用距离,并分析其三维姿态测量精度。分析结果表明,系统对模拟目标的作用距离不小于60 km,实时三维姿态测量总误差不大于120′。利用外场现有仪器的校飞试验进行了单站三维姿态解算实验,结果表明,利用单站光电雷达一体化测量系统来测量飞行目标的三维姿态信息方法切实可行,不但可提高仪器测晨的实时精度,而且可消除传统交汇测量法对布站的限制,提高了仪器使用效率。     

丝杠扭转刚度的探讨

精密传动,尤其是位置闭环的精密传动,必需计算传动链的刚度.本文从实际出发,讨论了由丝杠组成的传动链刚度问题,分析了传动链刚度对位置闭环控制的重要性,提出了计算丝杠传动刚度的量纲问题,最后推导了丝杠的扭转刚度与拉压刚度的量纲转换公式,利用量纲转换公式,可以很方便地计算出丝杠传动链的量纲.     

光电跟踪设备中液压缓冲限位器的设计

介绍了液压缓冲器工作原理及其在光电跟踪设备中的工作状态.建立了光电跟踪设备中冲击载荷的力学模型,提出了该类设备中液压缓冲限位器的设计计算方法.