平行光路中的三轴稳像反射镜组

在对立方棱镜的结构特性和阿贝棱镜的成像特性分析的基础上 ,提出了由反射镜组成的三轴稳像反射镜组 ,并推导了该三轴稳像反射镜组在平行光路中的稳像公式。该三轴稳像反射镜组具有体积小和适合于所有光谱范围等特点。     

稳像光学系统设计

重点沦述光学稳像的光学原理,并引用具体的平面反射镜作为光学补偿元件(也就是光稳元件)的稳像方式加以阐述,由此导出倒像系统和正像系统达到相对稳像和绝对隐像时补偿角与扰动角之间的关系式。论述采用会聚光路稳像时由棱镜的微量转动而达到绝对稳像时棱镜转动中心的求法。论述光稳元件兼作转像棱镜时光稳元件的有效孔径与转功中心和棱镜位置的关系。     

光学稳像扫瞄头稳像条件分析计算研究

在车机载光学系统中,为克服载体角扰动对观察瞄准的影响,应该采取稳定措施。本文就平行光路光学扫描头稳像条件的设计计算方法作分析研究。     

角位移矢量性的进一步探讨

对角量矢量性的讨论,或通过图形比较,或通过公式计算,都得出了无限小转动是矢量、有限转动不是矢量的结论,但都不曾指出根本的物理原因.通过物理量的不变性和变换的协变性,证明了转动矢量不是真矢量,并且得出其本质原因是坐标系的左旋和右旋.     

基于角点匹配的电子稳像算法

提出了一种基于角点匹配的电子稳像算法。分析了Harris角点检测的原理。获得角点后,根据相邻帧对应角点的坐标分布,建立当前帧与参考帧的映射关系,并运用仿射变换模型,以最小二乘解的形式获得帧间全局运动估计矢量。最后,采用Kalman滤波器对运动估计矢量作低通滤波,平滑运动参数,获得运动补偿矢量,实现视频序列的实时稳像。实验表明该算法较好地去除了视频序列的高频抖动,同时保留了摄像机的主动运动,稳像后视频序列的峰值信噪比明显提高。     

动态图像序列运动矢量估计算法的研究

运动估计在电子稳像系统中起重要的作用。介绍和比较了几种运动矢量估计算法。为了提高电子稳像系统的性能,提出了在设计电子稳像系统时选取运动矢量估计算法的原则。通过比较应用在航摄图像序列中的投影算法和匹配算法的性能,说明了如何应用运动矢量估计算法的原则。仿真结果表明,根据此原则选取的运动矢量估计算法应用于电子稳像系统是可行的。     

对《理论力学教程》中一个问题的再讨论

关于"一张错误的插图"问题,文献[1-3]对经典教材《理论力学教程》中描述刚体平面平行运动的公式(3.7.3)的理解有误.教材中公式(3.7.3)是刚体上任一点的速度在动坐标系中的分量形式.由于对坐标系与参考系概念的区分不清楚,参考文献[1-3]的作者以及部分学生和教师认为动坐标系是在转动参考系中建立的.本文作者认为研究刚体平面平行运动的3.7节没有选择转动参考系;为了研究的方便,以地面为参考系中建立了两个坐标系来描述刚体的平面平行运动.     

基于天顶观测的光学系统精确标定方法

针对光学系统在实际应用中与载体坐标系协调的问题,将光学系统基准面放置于站心地平坐标系水平面上并摄取星图,对星图处理获取星像坐标,应用天体自动辨识技术和恒星视位置计算技术得到对应天体的赤道坐标,以天顶点为原点建立天球切平面基准坐标系,把星体赤道坐标转化为所对应的基准坐标,利用天顶点切平面与站心地平坐标系的对应关系,将天体基准坐标转换为站心像平面坐标,建立星体站心像平面坐标与星图像平面坐标的标定方程,解算光学系统综合标定参数。实验结果表明:标定精度达到角秒量级,实现光学系统像平面坐标系到载体坐标系的高精度转换。     

周视大像旋稳海天线方位截距补偿算法

 为使两轴周视光电探测系统在三自由度扰动和大像旋条件下搜索并跟踪水面目标,在虚拟天际线焦平面像五自由度解析表达式基础上,推导出以目标像点和像旋中心线距离作为补偿截距的周视大像旋稳海天线方位截距补偿算法。通过对补偿截距与系统焦距的比值求反正切函数得到补偿角的绝对值,将目标像点和像旋中心点坐标转换到方位旋转坐标系下,并以转换后二者横坐标的代数差正负号作为补偿量的符号判据。该算法是在存在非线性大角度像旋情况下使目标像点逼近像旋中心线,与俯仰机构的向量角补偿算法联动能够使目标像点始终逼近焦平面原点。数学模型仿真验证了单次补偿能够将残差减小到1%左右,真实工况试验也验证了方位截距补偿算法的合理性。     

斜置偶极子场强具体表达式的另一种求法

基于电偶极子场强的矢量表达式,应用坐标系转换关系,推导出斜置电偶极子场强在笛卡尔坐标系、球面坐标系和柱面坐标系中的具体表达式。     

对气象常用坐标系中位涡形式的探讨

气象常用垂直坐标系中的位涡方程及位涡形式是位涡理论及位涡诊断技术的基础.本文依据坐标转换的观点,分别用两种不同的方法推导出等压坐标和等熵坐标中的位涡方程及相应的位涡表达式.一是从三维矢量运动方程出发,由三维涡度方程、连续方程和热力学方程推导位涡方程;二是直接从等压坐标和等熵坐标中的标量运动方程组出发推导位涡方程.结果表明,用两种方法所得到的等压坐标中的位涡方程和位涡表达式形式有所不同,而等熵坐标中用两种方法所得到的位涡方程和位涡形式相同.对垂直坐标系的物理本质分析表明,采用第一种方法时尽管矢量运动方程中的 关键词： 位涡 坐标转换 等压坐标 等熵坐标     

基于稳像理论的空间光学遥感像移补偿的分析与计算

动态光学是研究光学系统及元件动态成像特性的一门学科。稳像系统是动态光学系统的重要组成部分。稳像系统是为了维持图像的稳定、清晰,要求光学组元件按规定的要求做相对运动,从而实现图像的最终稳定、清晰。空间遥感成像的分析对于遥感器的运用至关重要。基于稳像理论——动态光学理论,进行了空间遥感器的成像面像移分析,分析结果与采用齐次坐标变换方法所得结论一致,不但证明通过齐次坐标变换方法得出的结果是正确的,而且说明采用动态光学的稳像理论解决以上问题物理概念更清楚,计算简便。同时对于类似的运动光学系统,稳像理论也具有很好的适用性。     

狭义相对论中没有“矛盾方程”

根据洛伦兹变换把两个惯性系的坐标原点的时空坐标从一个坐标系变换到另一坐标系,从相对运动的角度说明洛伦兹变换是自洽的,运动物体上发生的自然过程比起静止物体的过程延缓了,并且两个坐标系中的观察者都认为对方的时钟变慢,是“动钟变慢”而非“动钟变快”,不会导致“矛盾方程”,不能混淆同一事件的变换规律与两个事件的变换结果．     

基于SLAM的连续运动测量坐标转换算法研究

本文基于同步定位与地图创建(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)原理,通过双目视觉系统的坐标转换方法,建立动态坐标系与静态基准点之间的关系,实现连续运动测量。通过实验,设计运动路线,验证坐标转换算法,并得到了建立在世界坐标系下的空间线形曲线。实验结果表明：转换后的坐标,x、y、z三个方向的最大误差不超过0.734mm。     

基于联合变换相关的机载航空相机像移测量

为了提高像移测量精度,针对机载航空摆扫相机提出一种坐标变换法和图像相关法相结合的像移测量方法。利用坐标变换法得到初始像移速度,利用图像联合变换相关法对像移速度残差进行补偿。联合图像通过一个面阵CCD获得,该面阵CCD放置在相机焦平面上并与成像线阵TDI CCD平行,其输出的当前图像与参考图像合并构成联合图像进行二维空间联合变换相关运算,得到像移修正矢量。对该矢量分别在相机摆扫方向和载机飞行方向进行分解,从而得到摆扫像移和前向像移的修正量。仿真实验结果表明,在输入图像信噪比为4 dB时,像移测量误差在0.1 pixel以内。     

光电仪器之间的轴系补偿方法探讨

综合光电系统经常会同时拥有多个光电仪器，各仪器之间利用计算机通讯实现协同工作。为了达到整个光电系统要求的精度，不但需要严格保证各光电仪器自身的轴系和测角精度，而且要保证各仪器之间的坐标基准精确一致。实际工程中前者易于实现，后者不易保证，即各种光电仪器的坐标系之间经常出现误差。本文利用坐标变换方法将各坐标系转换成统一坐标，前后两者的差值即为补偿量，用计算机进行自动补偿以满足系统的精度要求。     

Local control of chaotic motion

On the basis of the Ott, Grebogi and Yorke method (OGY) of controlling chaotic motion by stabilizing unstable periodic orbits we propose a control method which allows a nearly continuous adjusting of the control parameter and which therefore is capable also for controlling noisy systems. Any motion which is a solution of the system's equation of motion can be stabilized, unstable periodic orbits as well as chaotic trajectories. We demonstrate the feasibility of the method by stabilizing experimentally arbitrarily chosen chaotic trajectories of a driven damped pendulum affected by noise.     

欧拉运动学方程的另一种推导方法

欧拉运动学方程的推导,关键是确定本体坐标系与空间坐标系之间的转换关系.通过引进方位矢量可以较轻易地得到反映两坐标系转换关系的转换张量,从而能清晰直观地推导出欧拉运动学方程,而这是有别于传统的推导方法的.     

基于坐标变换的动态光学成像性质研究

利用齐次线性坐标变换，将光学系统的高斯物像共轭理论用齐次坐标变换的方法来描述，并与动态光学理论中的作用矩阵相比较，阐述坐标变换方法与动态光学理论的关系。利用坐标变换方法推导一些重要的动态光学系统的成像性质，验证动态光学的一系列结论。通过本文的研究，证明坐标变换方法与动态光学理论的一致性，也明确在动态光学系统内坐标变换方法的应用。     

Batalin-Vilkovisky field-antifield quantisation of fluctuations around classical field configurations

The Lagrangian field-antifield formalism of Batalin and Vilkovisky (BV) is used to investigate the application of the collective coordinate method to soliton quantisation. In field theories with soliton solutions, the Gaussian fluctuation operator has zero modes due to the breakdown of global symmetries of the Lagrangian in the soliton solutions. It is shown how Noether identities and local symmetries of the Lagrangian arise when collective coordinates are introduced in order to avoid divergences related to these zero modes. This transformation to collective and fluctuation degrees of freedom is interpreted as a canonical transformation in the symplectic field-antifield space which induces a time-local gauge symmetry. Separating the corresponding Lagrangian path integral of the BV scheme in lowest order into harmonic quantum fluctuations and a free motion of the collective coordinate with the classical mass of the soliton, we show how the BV approach clarifies the relation between zero modes, collective coordinates, gauge invariance and the center-of-mass motion of classical solutions in quantum fields. Finally, we apply the procedure to the reduced nonlinear O(3) σ-model.