自由曲面车载抬头显示器的光学设计及公差分析

设计了一种自由曲面车载抬头显示器(Head-up Display,HUD)光学系统.在HUD光学系统初始结构设计中,基于种子曲线扩展算法,对HUD中两个自由曲面上的采样数据点进行计算,并拟合成扩展多项式.将设计的HUD光学系统初始结构进行光线追迹,验证了设计结果.结果表明,在0.5mm光线采样间隔下,初始光学系统的性能达到了衍射极限,可作为进一步全视场优化的起点.对系统进行优化,利用多重结构模拟人眼在孔径光阑移动范围(眼动范围)内的观察情况,对于不同的孔径光阑位置,光学系统的调制传递函数在6lp/mm下均大于0.5,接近衍射极限,并且系统畸变小于2%.最后对系统中的自由曲面反射镜进行面形公差分析,两个曲面在其各自面形公差峰谷值分别为0.42μm和0.62μm下的调制传递函数均高于0.3,完全满足现在自由曲面加工精度.     

基于CAN总线的抬头显示系统研究

车载抬头显示系统是使驾驶员在不移动驾驶视线的情况下就能读取车辆重要信息的装置,它有助于提高驾驶员对信息的读取速度、降低驾驶疲劳、提高驾驶安全性。本文结合国内外学者的研究,针对已上市HUD显示内容格式、布置方式、辨识度、实时性等方面的问题,提出了用彩色符号、分区域、亮度可调、人机交互的显示设计原则。以问卷调查分析结果和信息的重要程度为依据,以CAN总线技术、微处理器控制技术为基础,设计了一套HUD显示系统。结果表明采用分区显示的方法辨识度高、对驾驶员视线影响较小,有助于提高信息的易读性;对显示实时性进行测试表明该装置实时性强,有效提高了驾驶安全性。     

佳明推出投影至汽车挡风玻璃的导航设备HUD

对很多驾车者来讲，智能设备作为导航工具就已经相当不错了。但某些国家在开车时是不允许使用智能手机的，如果说此刻没有智能仪表盘之类的设备，又该如何行事呢？目前，Garmin（佳明）公司发布了能与其StreetPilot和Navigon智能手机导航应用匹配的产品：HUD，引入了一种新的导航方式。HUD是Head—UpDisplay的简写，可将导航数据投影到驾驶员的视野内，也可以投影至汽车挡风玻璃的透明薄膜上，或是HUD设备仪器的反射镜片上。当然薄膜和反射镜片都包含在设备中了。     

美国陆军新型装甲侦察直升机选定头盔-追踪系统

EFW公司将为美国陆军的新型装甲侦察直升机提供头盔显示和追踪系统（Helmet Display and Tracking System，HDTS）。HDTS将会在EFW公司的飞行员夜视成像系统／头盔显示ANVIS／HUD（Aviator’s Night Vision Imaging System／Head Up Display）基础上集成可为飞行员瞄准和提示的追踪系统。项目到2012年总价值5100万美元。     

用动态平板法测定不良导体的热导率

在普通物理热学实验中,测定不良导体热导率的实验为数不多.为适应该方面的需要,我们根据学校的具体情况,并参考了国外有关资料,设计了本实验装置.经过两年来的实验操作,我们认为本实验方法简便,装置可靠,数据也比较稳定,而且基本训练内容充实,很适于安排为学生实验。现将实验的有关情况作一简略介绍,以资交流. (一)原理　将一平板样品材料置于恒温热源So和冷源(即吸热装置)S之间。冷源S为扁圆柱形铜块,周围加以绝热,如图(1)所示.设恒温热源So的温度为To,冷源温度为T,且To>T.显而易见,在dt时间内,由热源So通过平板样品传到冷源的热量 dQ…     

用电磁方法探测高频引力波

 一、高频引力波不能使用传统方法进行探测根据广义相对论的预言,利用引力波的潮汐效应,可以对引力波进行探测。最早的引力波探测方法是共振质量法,其典型装置除韦伯棒(WeberBar)外,还有ALLEGRO(美国)、EXPLORER(意大利)等。它们的共同特点是将棒状或球状质量作为引力波的耦合天线,如果天线接收到了引力波信号,则天线上的不同部分之间将发生伸缩效应,利用声电转换(比如压电效应)可以将机械振动转换成电信号,测量电信号就可以确认是否探测到了引力波信号;这一类引力波探测装置对引力波共振的频率一般为102104Hz.     

双单摆、双弹簧振子振动示波

利用示波器演示机械振动,方法简单,效果也比较好。吉林大学物理系根据文献制做了一个单摆振动示波装置。我们在此基础上又做了一些改进,将一个单摆改为双单摆,并加进双弹簧振子,使得整个装置可以将振动的有关內容(除参考圆外)全部演示出来。原理单摆与弹簧振子示波的原理是相同的,我们以单摆示波为例。实验的基本原理如图1所示。用两个同样的单摆装置,可同时演示出两个谐振动以及它们的振动合成。实际电路如图     

傅里叶变换光学基本原理讲座 第五讲 夫琅和费衍射实现了屏函数的傅里叶变换

一、接收夫琅和费衍射场的实验装置 通常按光源、衍射屏、接收场三者之间的距离是有限远还是无限远,将衍射装置分为菲涅耳和夫琅和费两大类.其实,由平面波照明衍射屏,并在无限远接收的装置,只能算作夫琅和费衍射的定义装置。还有其它几种装置,它们在一定条件下接收到的同样是夫琅和费衍射场. 在图5.1中,装置(a)是定义装置,它在概念上倒是朴素的,能直观地将夫琅和费衍射与菲涅耳衍射区别开来,但在实验上却是抽象的.其意义是强调衍射场的角分布,把复杂的衍射场分解成一系列平面衍射波,它给出夫琅和费衍射积分的标准形式.装置(b)由平面波照明衍…     

几种人工混响装置的特性分析

本文简要地阐述混响室、板式混响器(钢板混响器,金箔混响器),弹簧混响器,电子混响器(模拟式和数字式电子混响器)等工作原理。对其混响声的主要特性参量:混响时间T_(60)及混响时间频率特性T_(60)-f;初次反射声的延迟时间及其与频率的关系;简正频率密度,反射声密度以及各自混响声的音色主观评价进行了比较分析,指出各种人工混响装置的特色. 最后,对人工混响装置在模拟厅堂及各种环境(包括某些特殊效果)中对不同声源进行声加工时应选取的特性参量以及人工混响装置的选取提出了参考意见。 总之,根据不同节目内容和特点,合理地选取人工混响装置及其特性参量对提高声音的技术质量和艺术质量是十分重要的。     

盖吕萨克定律演示实验的改进

高中物理课本第二册关于盖吕萨克定律的演示实验装置图如图 1所示 .这个实验实际做时存在一些困难 ,我在实践中做了一些改进 ,现将改进后的装置 (如图 2所示 )和做法介绍如下 :( 1 )将水平玻璃管两头作钝角弯曲 ,当中较长一段仍必须保持水平 ,在水平玻璃管部分附有刻度尺 (最好     

激光光纤通信实验装置简介

随着八十年代光导纤维(简称光纤)的开发,国产发光二极管(LED)输出光功率的增强、线性的改善,使激光光纤通信的实用化有了广阔的前景.为了开阔学生的视野,在实验室里能观察到光通信系统的雏形,笔者根据实验室的现有条件,设计制作了一套激光光纤通信实验装置.这套装置,具有电路简单、工作稳定可靠,直观性强,成本低廉,质量较好的特点.本文将介绍利用激光束光纤传送语音信息的传输实验装置,很容易在实验室及课堂中演示.一、工作原理 由图1可见,因语音信号(信息)是非电量,需经声电转换放大器转换成电信号,再经过放大,加至调制器上,由驱动器驱动…     

微机应用于实验数据的处理：（饱和磁滞回线函数的三次样条插值）

电磁学实验开设了“示波法观测(软)铁磁体磁化特性”的实验,装置线路如图1。根据H=N_1V_(R1)/R_1L及B=RCV_c÷N_2S可知H∝V_(R1),B∝V_c。因此,将V_(R1)、V_c分别加到示波器X轴和Y轴的输入端,适当调节低频信号发生器的输出电压     

一种用于MOCVD石墨盘的红外测温装置

根据MOCVD (metal organic chemical vapor deposition)在线红外测温的发展需要,结合Thomas Swan CCS MOCVD反应室的结构特征,考虑加热比调节空烧过程的特定条件,设计了一种能够在线监测MOCVD石墨盘上表面温度及径向19个点温度分布的简易940 nm红外测温装置。通过安装于光学视窗上方的红外探头,探测高温石墨盘及外延片的红外辐射强度,根据Planck黑体辐射公式及光谱发射率修正进行测温。红外测温装置主要由可读数轨道、红外探头、连接板以及精密平移台4部分组成。将该装置应用于MOCVD Si(111)衬底上制备InGaN/GaN多量子阱(MQW)结构外延片加热程序的空烧过程,结果表明:最低能够测量的温度为430℃,700℃~850℃测量误差在2.3℃内,900℃~1 100℃测量误差在1℃内,700℃~1 100℃范围内,重复性均在0.6℃内,无需反射率修正、探孔有效面积校准;能稳定工作。     

基于系统程序的CFETR 工程预估造价评估

采用国际上多年来在托卡马克装置的部件研发、建造和运行经验形成的数据分析模型,运用MathCAD软件,根据中国聚变工程实验堆(CFETR)的概念设计方案,将其运行模式的设计参数作为初始值输入程序进行运算,得到CFETR 关键参数的关联性。通过对运算结果进行初步分析,给出了CFETR 聚变堆装置关键部件的工程参考造价及其所占比重;通过与ITER 装置造价构成进行比对,分析模拟结果的合理性,初步讨论其造价比重分布趋势原因,并给出相应优化方案和运行建议,为后续聚变堆的工程建设造价优化和结构设计分析,提供参考。     

HL—1装置中心热区电子热传导初步分析

在电流及温度分布满足“不变性”原理的基础上,本文分析了等离子体中心热区的能量平衡,求出了电子热传导系数,根据实验数据拟合出HL-1装置电子热传导系数的定标关系为X_e=6.8(n_(eq1))~(-1.2)。此关系与其他托卡马克装置的结果类似。     

盖·吕薩克定律演示实验的改进

高中物理课本第二册第110页图99,是关于盖·吕萨克定律的演示装置图(如图1所示)。这个实验实际做时存在一些困难,我在实践中作了一些改进,现将改进后的装置(如图2所示)和做法介绍如下: (1)将水平玻管两头作钝角弯曲,当中较长一段,仍必须保持水平,在水平玻管部分附有刻度尺(最好用黑色尺,尺上划白线条,这样观     

自适应滤波器的设计与制作

自适应滤波器是一种能够根据噪声特性实时修改自身参数,从而达到最佳滤波效果的滤波器,目前广泛应用于数字信号处理的各个领域。设计了一款完整的自适应滤波器展示装置,首先使用加法器和移相器电路对原始信号进行加噪处理,将加噪后的信号和原始噪声经过模数(AD)转换后输入FPGA,并在FPGA平台上构建了基于最小均方误差(LMS)算法自适应滤波器,最后将滤波器输出的信号经过数模(DA)转换后在示波器上进行观察。实验结果表明,该自适应滤波方案能在1-200KHz的频带范围内有效地滤除与原始信号频率差大于10Hz的正弦波、三角波和高斯噪声等噪声信号。     

ITER装置中IWS装配仿真设计及研究

内中子屏蔽层(IWS-In Wall Shielding)是国际热核聚变实验装置(ITER)中核心装置-真空室(VVVacuum Vessel)的重要组成部分.由于真空室结构复杂,各项性能要求高,根据ITER国际组织要求,其所有结构必须结构设计与装配模拟研究同步进行,通过对其装配过程的动态模拟,确定其各部件的装配关系,...     

神光-Ⅲ激光装置建设项目取得重大阶段进展

在建的神光-Ⅲ激光装置是一台输出48束、三倍频激光能量达到60kJ(1ns)与180kJ(3ns)的巨型高功率固体激光驱动器,建成后其总体规模与综合性能将大于美国NO-VA和OMEGA装置,位居世界第三,亚洲第一,使我国在这一领域进入世界先进行列。作为一台超高精密的大型科学实验装置,神光-Ⅲ激光装置建设项目集成了众多的行业先进技术,是我国综合国力不断提高的具体体现。     

离子速度影像装置及其在CCl3Br光解动力学研究中的应用

建立了一套高分辨的离子速度影像装置。在这套装置中,离了透镜的设计是利用Simion7．0应用程序对电场中离子的空间分布进行模拟“聚焦”得到的,达到了将离了源空间分布中速度相同而位置不同的离子聚焦在同一点上的效果。利用这套装置研究了CCl3Br在267nm附近的光解反应产物Br(^2P3.2)和Br^*(^2P1.2)的速度和角度的分布,得到了β(Br)=-0．48,β(Br^*)=1．44。