完善系统集成环境提高光电总体技术水平

以系统工程方法论述光电总体技术的特征、内容及方法。阐述了光电总体技术研究环境。     

球面壳体上平面光学窗口设计方法

介绍光电系统中球形壳体上光学窗口的设计方法。以红外窗口为例,对常规平面设计方法和UG实体模型方法进行对比。前者采用试凑的方法,后者利用UG实体建模和空间几何转换的方法,得到了光学窗口的正确尺寸和位置,较前者具有直观和理论性强的特点。根据窗口的光学特性和工程实际,确定了窗口的安装固定方式。     

VPD技术在光电产品总体设计中的应用

从系统工程方法出发，叙述了在光电系统开发的设计阶段采用VPD（Virtual Product Development）技术实现光电产品全数字化拟实平台的方法和过程。     

舰载光电系统的环境适应性设计

为了提高舰载光电系统的环境适应性,在分析舰船环境对光电系统影响和危害的基础上,开展环境适应性设计的研究,提出对各组成设备进行加固优化与隔离防护,从材料选用、光学系统设计、结构设计和三防工艺技术等方面,给出了提高抗腐蚀性能、耐温度变化、抗冲振能力具体的设计方法和解决措施。产品试验和使用效果表明:采用耐蚀材料、结构优化和三防措施改善了设备的防护能力;采用复合材料隔热罩最大降低了太阳辐射附加温升8.1 ℃,改善了光电传感器的工作环境;采用机械被动补偿措施使在-40 ℃～+60 ℃温度范围内最大弥散斑均方差半径小于探测器像元间距,保证了红外热像仪的成像质量;方位轴系加装推力轴承提高了径向刚度25.9%,实现了冲振条件下系统稳定工作。     

光电跟踪仪多传感器数据采集研究

光电跟踪仪数据采集是利用DSP处理技术及多总线结构,实现电视跟踪通道、红外跟踪通道、激光测距机、光纤陀螺仪等多传感器数据的提取,并采用CPCI总线技术结合双端口存储器（双端口RAM）实现系统中信息的快速传输,为光电跟踪仪伺服控制系统提供可靠的数据信息。介绍数据采集系统的设计思想及工作原理,重点研究系统中各传感器的控制方式和接口设计等,并简要说明各系统之间的信息传输方式。     

光电跟踪仪视频处理系统频域特性获取方法研究

针对光电跟踪仪伺服系统设计所关心的视频处理系统的频域特性参数,在频域内分析了视频处理系统的理论模型,并设计了一种频域测试方法,借助于光电跟踪仪伺服系统速度环路,通过在频域扫频的方式,利用信号之间相位、幅值对比间接测量了视频处理系统的时间滞后和带宽,以50 Hz视频处理系统为例,所测带宽为19.452 Hz,时间滞后为40.57 ms。     

光电跟踪仪多传感器数据采集研究

光电跟踪仪数据采集是利用DSP处理技术及多总线结构,实现电视跟踪通道、红外跟踪通道、激光测距机、光纤陀螺仪等多传感器数据的提取,并采用CPCI总线技术结合双端口存储器（双端口RAM）实现系统中信息的快速传输,为光电跟踪仪伺服控制系统提供可靠的数据信息。介绍数据采集系统的设计思想及工作原理,重点研究系统中各传感器的控制方式和接口设计等,并简要说明各系统之间的信息传输方式。     

高性能红外集成探测器

描述了 Si:P 红外集成探测器的性能改进。这种探测器具有 p-i-n 二极管结构,但红外探测方式还包括有在低温下以局部杂质状态存储在 i 区内的电荷的光电发射。在红外照射之后,占有局部态的剩余电荷就场离子化。为了测出剩余电荷,对瞬态场离子电流进行数字化和集成化。增加光敏区 i 的厚度和杂质浓度可提高量子效率。随着杂质浓度的增加,110μm 厚的探测器,在波长27μm左右,其量子效率可从0.5%增加到70%左右,而最大电荷存储时间(红外集成时间)可以从12h以上减少到1s 左右。     

系统工程方法和价值准则在光电产品设计中的运用

 以系统工程方法论述光电产品技术设计的特征、内容及方法,阐明基于价值准则的优化设计分析决策法,叙述在光电系统开发设计阶段采用VPD(Virtual Product Development)技术实现光电产品全数字化拟实平台的方法和过程。在开发某光电跟踪测量产品中立足于系统工程方法结合VPD技术,使设计师利用模型与仿真技术可获得产品的概念形成、设计、制造到实现全过程的三维可视和可交互的产品集成开发环境。通过将VPD与实践经验相结合,并以数字化主模型为依托,开发出“屏幕样机”,进而对其展开动力学模型辨识等仿真试验,实现了从过去的经验设计方式跨越到预测设计方式,完成了虚拟制造驱动设计全过程。     

高精度光电弹道测量系统

 利用光电跟踪系统实时测量导弹类飞行目标已成为靶场测试手段的发展趋势之一,光电跟踪系统需要具备高精度跟踪高速飞行目标、实时输出目标飞行轨迹数据以及目标飞行姿态等实时图像信息。提出一种新型车载光电弹道测量系统,应用高强度轴承改善角位置输出的稳定性;利用再生反馈控制技术抑制跟踪快速目标时产生的滞后误差,提高光电弹道系统的测量精度;将测量数据归一化为垂线测量坐标系中的测量值,以20 ms的刷新率对外输出;提出模拟航路检测方式,可在野外条件下完成对光电设备性能检测,实际稳态跟踪精度可达到0.21 mrad。