航空光电侦察平台内藏式扫描系统像旋分析及补偿

为了解决传统光电侦察平台外露球形结构增大飞机雷达散射截面的问题,提出一种采取双反射镜绕俯仰轴和方位轴旋转实现大角度扫描的方法,该扫描方式的外露尺寸小,可与载机进行共形设计以保证飞机隐身性能。基于光反射矢量理论,对扫描系统成像特性进行了研究,对双反射镜绕俯仰轴和方位轴旋转所产生的像旋进行了定量分析,得出了像旋角大小和方向与双反射镜旋转角度和方向的确切关系,并以此作为像旋补偿的理论依据,提出一种通过控制消旋棱镜消除像旋的双向控制方法,实现扫描镜与消旋机构的严格协同运动。通过成像实验进行了验证,消除了所产生的像旋,计算可得消旋精度均方根值小于8′,实现了较高精度光学消像旋。     

鼓轮型反射镜补偿式高速分幅摄影机的设计计算

鼓轮型反射镜补偿式高速分幅摄影机是一种底片由高速旋转的鼓轮带动,用一个多面体反射镜补偿器来补偿底片运动(又起快门作用)的高速摄影机。这种摄影机用于测量动态事件过程的时间一空间关系,对于要求拍摄频率达每秒钟数万幅,画幅曝光时间很短(例如从不到一个微秒至几十个微秒),又希望有足够长总记录时间。     

GJ-341光电经纬仪视差和反射镜角差的分析与控制

本文介绍了GJ-341小型遥控光电经纬仪双反射镜结构的特点,利用坐标转换的方法分析了GJ-341主摄影十字丝和双反射镜装配角差对设备测量的影响,讨论了该设备与一般经纬仪在外场标校和修正方法上的不同.提出了十字丝投影系统安装在双反射镜之前的建议.     

航空光电成像系统像移补偿技术研究

航空光电成像系统由于像移的存在导致成像分辨率下降,严重影响航空光电系统的整机性能。采用像移补偿技术可以提高航空光电系统成像质量。分析了移动探测器像移补偿技术原理与运动光学元件像移补偿技术原理,重点研究了基于快调反射镜(FSM)的高精度像移补偿技术。通过工程简化分析,分别推导了快调反射镜位于平行光路和会聚光路的像移补偿随动角度规律,并针对会聚光路中快调反射镜带来的离焦量进行分析,讨论了离焦量对光学系统波像差的影响。仿真结果表明,随着离焦量的增加,波像差呈线性增大趋势。通过分析光学系统波像差对其光学调制传递函数（MTF）的影响,结果表明F数等于8,在奈奎斯特频率处,当离焦量在0.1 mm以内,光学调制传递函数MTF的下降量在26.6%以内。     

快速反射镜在像移补偿中的应用

本文提出了一种基于快速反射镜的像移补偿方法用于解决航空成像中的像移问题。首先通过计算航空相机在曝光时间内的像移速度证明了像移补偿的必要性;针对快速反射镜存在伺服模型不确定性的问题,设计了模型参考自适应控制器;最后通过实验验证了该算法的性能,结果显示:采用本算法后,快速反射镜的阶跃响应稳定时间降低了50%以上,在振动情况下快速反射镜的稳定精度都可以达到10μrad,精度比传统控制方案提升10倍以上。最终的像移补偿成像实验成功验证了基于快速反射镜的像移补偿方案有较高的工程应用价值。     

内反射镜光学补偿高速摄影机工作原理的讨论

内反射镜光学补偿式高速摄影机是我国使用较多的一种高速摄影机。作者发现,国内公开出版的专著中有关论述存在一些问题。本文从工作原理、结构及性能方面分析了苏联CKC—2型和东德Pentazet 35型两种反射镜光学补偿式高速摄影机的差别,提出了讨论意见。     

基于双光源干涉的PDV数据补偿方法

针对结构动态响应测试中的大量程负向速度测量问题,设计了基于双光源干涉的光纤速度干涉仪(PDV)测试系统,与单光源PDV系统相比,大幅拓宽了负向测速范围。但在爆炸实验中发现,由于光源波长波动产生了位移基线漂移和振荡问题。为此,引入一路参考反射镜,产生双光源干涉本底信号,用于补偿位移基线,并研究了数据补偿算法。经实验验证,补偿后的位移基线漂移量为微米级,双光源模式及补偿方法可行且有效。     

光电编码器温度漂移与补偿方法

本文对光电编码器的温度漂移与补偿问题进行了讨论.在理论分析与实验的基础上,提出了一种理想的温度补偿方法.     

反射温度补偿法对红外测温的补偿计算与误差分析

根据红外辐射理论和红外热像仪的测温原理,介绍了反射温度补偿法的原理与实施方法,得到了该补偿方法的理论计算公式及误差的计算公式,分析了补偿效果及补偿后各影响因素对红外测温的影响,同时用实验验证了该补偿方法的有效性与适用性。研究发现,该补偿方法简单易行,精度高,适用于大部分的红外热像仪,具有一定的推广价值;补偿效果与采用的红外反射镜的材料有关;短波热像仪的补偿效果比长波热像仪好。     

双反射镜式光电经纬仪的定标研究

本文分析了双反射镜式光电经纬仪两种定标方式的优缺点,及其对典型的双反射镜式光电经纬仪GJ-341小型遥控光电经纬仪测量精度的影响.     

软件控制实现高速摄影机的收片启动特性

对棱镜补偿式高速摄影机的收片启动特性进行了定量分析 ,根据分析给出了在工程中实现这一运动特性的步骤和方法 ,该方法的核心思想是从试验中得到控制运行所需要的参数 ,然后用软件控制实现摄影机的收片启动特性。实际的工程使用证明该方法简便且行之有效 ,方便了摄影机调试     

双反射镜式光电经纬仪测角误差的分析(轴系部分)

双反射镜式光电经纬仪由于采用了反射镜跟踪头,轴系误差对测角精度的影响不同于典型光电经纬仪。本文从建立经纬仪三维直角坐标系入手,建立了该类型经纬仪轴系误差引起测角误差的数学模型,为精度分析和误差修正提供了依据。     

高速纹影摄影在分隔式柴油机工作过程研究中的应用

本文报导了作者用高速彩色纹影摄影技术研究分隔式柴油机燃烧室内空气运动、混合气形成和燃烧过程的工作。全文分以下几个主要部分: 1、主要试验装置介绍 试验工作在一台经改装的S195型柴油机上进行。选用了640型彩色纹影仪,其主反射镜通光口径为150mm。摄影机为NACE-10型16mm旋转棱镜补偿式高速摄影机,数据分析在NAC—160B胶片运动分析仪上进行。     

基于FSM的高精度光电复合轴跟踪系统研究

为解决大惯量光电跟踪器对高速机动目标的角秒级跟踪问题,设计了以快速控制反射镜作为精级,大惯量跟踪架作为粗级的双探测器型光电复合轴跟踪系统,并对快速控制反射镜和复合轴系统所涉及关键技术进行了分析。通过某模拟航路半实物跟踪试验不超过70μrad的跟踪误差,验证了系统设计的有效性。     

变形镜对千赫兹掺钛蓝宝石飞秒激光频谱相位补偿

尝试用光谱展宽的方法从频谱相位(而非时域相位)的角度利用变形反射镜来补偿1kHz飞秒激光系统输出光路的频谱相位畸变,从而提高飞秒激光脉冲的时域强度衬比度,改善其光束质量。频谱相位补偿实验是在一台1kHz掺钛蓝宝石飞秒激光系统输出光路中,针对超短脉冲光束通过传输介质后的频谱相位畸变,引入变形反射镜进行补偿。应用频谱相位干涉直接电场重构(SPIDER)方法和仪器作为测量手段,建立了一套相位测量补偿系统。实验结果表明用变形反射镜可使激光脉冲的相位畸变得到较好的补偿,脉冲的光束质量得到改善。这种方法的主要思想就是将相位补偿转换为空问的光程控制,控制简单且损耗很低,是自适应光学中具有应用前景的一种补偿方法。     

基于像清晰化函数最优化的高速机载相机动态像质补偿技术

为满足高速飞行器对目标快速识别和打击的需求,针对大观测场高速机载光电探测系统像质退化严重、像质补偿元件机构复杂、像差校正实时性较差的问题,提出采用可变形反射镜作为动态像质补偿器对传统高速动态成像光学系统像质进行补偿和改进.利用基于像清晰化函数最优化的自适应光学动态像质补偿技术的优化算法对系统动态像差进行闭环实时校正,通过仿真对所提出的方法进行可行性分析和验证.仿真结果表明:与校正前相比,该校正方法使光学系统在60°大角度观测场内泽尼克动态像差变化量的峰谷值最大下降17.5%,点列图弥散斑均方根半径降低至10.61%,校正后的系统残余像差小,在整个观测场内,像质均接近光学衍射极限.     

高速摄影中胶片用量的计算、安装与测定

如同确定高速摄影其它重要的参数一样,确定胶片用量也是高速摄影工作所必须掌握的基本技术之一。在高速电影摄影中确定胶片用量的准确与否,对经济而有效地使用胶片和准确控制摄影时间有着密切的利弊关系。 众所周知,胶片以高速连续运行的高速电影摄影机是常见的,应用最为广泛的一种高速摄影机。这类摄影机依其采用不同的光学补偿方式分别有棱镜补偿、反射镜补偿、透镜补偿等多种型式,但不论何种型式,其共同一个特点是一次装片,一次拍摄完毕。     

径向预紧力对反射镜重力变形的补偿作用

针对精密反射镜的重力变形,提出了一种基于径向预紧力的变形补偿方法。以高数值孔径(NA)投影光刻物镜中的反射镜为研究对象,建立了反射镜的受力模型,定性分析了径向预紧力对反射镜重力变形的影响规律。利用有限元分析方法得到了在不同径向预紧力作用下反射镜的面形变化,通过数据拟合分析了径向预紧力与面形误差及其泽尼克系数之间的关系。分析结果表明:径向预紧力主要影响反射镜面形的球差项和三叶像差项;随着径向预紧力的增大,补偿后的面形误差呈现先减小后增大的趋势,当径向预紧力约为25 N时,由于重力导致的面形误差由2.009 nm减小为0.462 nm,补偿结果最优。通过实验测量了重力和预紧力作用下反射镜的面形误差,当径向预紧力为25 N时重力导致的反射镜面形误差减小了0.988 nm,从而验证了分析过程和补偿方法的正确性。     

基于液体光学补偿自动定向基准的研究

 用理想倍率元件进行匹配,对4种液体光学补偿通用构架模型分析推导,得出如单液面、双液面、液体中的反射及透射等诸多平行光路中补偿光学结构的数学模型。设计和演变的光学结构是在液体中置反射镜,光线两次通过液体自然表面,再与理想倍率的平板或施密特棱镜匹配所构成的,水平定向和坡度定角精度能够达到0.01″。给出液体补偿方式匹配表对文中未举例的其他液体光学补偿结构的构成和演变方式具有指导意义。最后对设计的结构补偿误差进行分析和实验验证,给出水平补偿曲线、横摆补偿曲线和像旋补偿曲线。     

GJ-341小型遥控光电经纬仪测量精度的基本评析

GJ－341小型遥控光电经纬仪是典型的双反射镜式光电经纬仪，所以不可避免地存在像旋以及反射镜过多引起的系统测量精度降低等问题。GJ－341小型遥控光电经纬仪的测量精度问题长期以来困扰研制单位和使用单位。本文对GJ－341小型遥控光电经纬仪的测量精度问题进行了较系统的分析与评估，并提出提高GJ－341小型遥控光电经纬仪测量精度的途径。