虚拟二维激光雷达成像积分算法

虚拟二维激光雷达是激光雷达扩展应用的组成部分,可以结合3D场景点云特征进行二维激光雷达扫描障碍物模拟;提出根据光线传导特征建立积分方程得到了在多障碍物场景下的激光雷达图生成的解析解,利用AutoCAD与Visual C#联合编程的方法进行了虚拟激光雷达的实现;最后,实验结果与真实二维激光雷达比对,虚拟激光雷达能从3D场景中准确提取物体的位置和距离信息。     

虚拟校园三维场景构建与漫游导航的实现

为集中展示校园风貌和文化氛围,基于Creator和Vega平台实现了自动导航寻径的虚拟校园漫游系统;结合校园建筑特点,引入面向对象思想并应用有向无环树状图组织场景数据,实现了对虚拟场景的层次化管理;在建模阶段,利用不同精度的纹理贴图生成不同精度的模型,给出了支持LOD的快速建模方法;在漫游导航中,通过鼠标拾取实时显示虚拟物体的属性信息,运用方向优先的Dijkstra算法查找最短路径并实现漫游导航功能;在普通PC上测试,无论是单个模型的渲染效率还是系统的整体性能,场景的逼真度和浏览的顺畅性都较为理想,体现出人机工程顺畅和自然的特征。     

面向虚拟试验的可信度评估工具设计与实现

虚拟试验技术在航天领域得到了越来越广泛的应用,尤其是在多专业耦合仿真方面,但是面向虚拟试验的可信度评估工具方面的建设与研究未得到充分关注。针对虚拟试验分析阶段的工程需求,设计并实现了虚拟试验可信度评估工具,涵盖了评估对象管理、评估专家管理、指标体系构建、可信度评估等功能模块。此外,该工具还提供了虚拟试验与实物试验的数据库接口,有效了支撑虚实比对工作,进一步规范了虚拟试验的分析流程与分析内容,有效提升了工作效率。     

基于网络化的随钻测井地面采集管理平台设计

设计了一种基于网络化的随钻测井地面采集管理平台,能在钻井过程中实时获取各种井下随钻仪器测量的参数,并根据需要绘制成曲线或者图像;该采集管理平台是基于Windows开发环境,采用Vs2010设计开发,具有高度可靠的数据采集、便捷的仪器挂接等特点,可挂接常规MWD测量仪器、常规LWD测井仪以及随钻成像仪器等;介绍了其主要功能模块,并且该采集管理平台在长庆油区进行了现场应用,结果表明,系统能够准确的对井下仪器的各种测量参数等进行解码,包括井斜、方位、工具面以及伽马、电阻率等,数据计算正确,软件运行稳定可靠、操作方便,能够满足工程的现场需要。     

基于51单片机的边界扫描控制器的设计与实现

为提高现代军事装备的故障检测能力,运用VC++软件编辑控制界面,设计并制作了一种基于51系列单片机的边界扫描控制器;该控制器由USB转串口电路和单片机构成,结构简单、通用性强且成本低廉;将PC机发送的测试指令或数据进行USB与JTAG协议转换,产生符合IEEE1149.1标准的JTAG总线信号;以EPM7128芯片为测试对象,注入JTAG信号并采集测试响应,实现了对基于测试芯片硬件电路的故障检测;测试结果表明:设计的边界扫描控制器可实现对单芯片和芯片级联的边界扫描状态的控制,能避开可编程芯片的内部逻辑程序控制,完成对可编程芯片及其外围电路的故障检测。     

高光谱成像激光雷达扫描镜的分析与设计

扫描镜是高光谱成像激光雷达的重要组成部件,因此,分析了多面体转镜扫描、振镜扫描、圆锥扫描三种扫描方式,推导了不同扫描方式的轨迹,并结合飞机航迹得到发射激光扫描轨迹与扫描方式的关系.在此基础上,设计了一种用于高光谱成像激光雷达系统的圆锥扫描方式.实验结果表明,在飞行高度为500 m、激光脉冲重复频率为130 kHz、激光...     

数据采集器的可测性设计与评估

针对数模混合系统的快速诊断维修问题,以数据采集器作为对象,研究典型数模混合系统的可测性设计及评估;文章首先介绍了两种先进的可测性设计技术:边界扫描技术和内建自测试技术;以某数据采集系统为对象,阐述其关键性能指标,并依据“分块设计”的方法分析了系统各个测试模块的故障类型和采用的可测试性设计方案;最后,利用TEAMS软件建立了数据采集系统的基于多信号流的模型,经计算及仿真对比了可测性设计前后的测试性设计指标;仿真结果表明,增加可测性设计,可以提高电子系统的故障检测率和隔离率,但要增加测试代价,并在一定程度上降低系统的可靠性。     

通用实物设备接入技术研究与实现

综合试验验证技术正朝着“虚实融合”的方向发展,将实物试验设备接入虚拟试验的支撑平台进行统一试验,成为综合试验验证的一大关键技术。本文提出一种通用的实物设备接入技术,一方面通过用户界面配置,自动生成与实物设备传输协议相匹配的接入网关,解决传输协议异构性问题;另一方面,通过采用嵌入式的硬件协议转换器,实现高效率的实时设备接入。实验证明,协议转换耗时为百微秒级,为实现“虚实融合”的综合试验验证奠定了基础。     

基于FPGA的地检系统设计与实现

系统是为某型号新一代航天载荷可见光通道设计;主要功能是实现可见光通道的图像的实时采集与获取,完成可见光通道的地面调试与性能检测;文中针对测试需求提出了完整设计方案和软硬件实现方法;系统采用Xilinx新一代低功耗现场可编程门阵列(FPGA)作为控制核心,通过自顶向下的程序设计方法完成硬件时序驱动和逻辑控制;系统主要完成了机械接口设计,CMOS探测器的电路设计与时序驱动,光电压信号的放大、滤波与数模转换,图像数据与上位机的传输接口设计以及上位机软件设计;高速数据传输通过USB接口来实现;经测试验证,系统功能良好,能很好地满足实际工程需求。     

一种提高非扫描激光雷达距离分辨率的方法

现有非扫描激光雷达阵列探测器的信噪比较低,影响到系统的距离分辨率,详细分析了阵列探测器的噪声特性,得出了噪声满足各态历经性的重要结论,并指出在输入信号相同的条件下,可以通过空域积累代替时域积累的方法提高距离探测器的信噪比.并根据前述结论针对非扫描激光雷达/电视复合成像系统,提出一种采用改进邻域平均的图像处理方法提高非扫描激光雷达系统距离分辨率的图像处理方法,并应用于实际系统,结果表明该方法能够有效提高非扫描激光雷达系统距离分辨率.     

利用LabVIEW软件的数据采集与处理系统设计

以北京双诺测控技术有限公司生产的MP420-USB数据采集卡为例,系统的介绍了基于LabVIEW语言的温度数据采集与信号处理的主要流程和处理结果比较。结果表明,利用LabVIEW语言进行信号采集、处理系统是十分方便的,可以方便的移植到其他实验室数据采集过程中。     

应用于微电容超声换能器的信号处理电路设计*

针对微电容超声换能器的输出信号特征及检测要求,文中设计了换能器的微弱信号处理电路,包括基于跨阻的微弱电流信号检测和多重反馈带通滤波电路。通过搭建水下测试平台,对电路性能及功能进行实际测试,并进行水下测距实验。实验结果表明,该电路可对微电容超声换能器输出的400 k Hz信号进行检测放大与滤波;电路的线性度为0.18%,滤波电路中心频率为396 k Hz,带宽为55 k Hz。该电路可用于CMUT的接收信号处理并应用于超声测距及成像的前端信号处理。     

油井远程监控系统采集层设备RTM的设计与实现

所设计的油井远程监控系统采用三层架构,分别为数据采集层、数据传输层和数据处理层。文章详细介绍了采集层设备RTM(Remote Terminal Measurement)主要功能模块的硬件设计与软件开发。RTM采用ARM处理器STM32F103作为核心控制器,通过485通信与传输层设备RTU(Remote Terminal Unit)相连,可完成油井油压、油温等生产参数的自动采集、抽油机皮带轮转速的实时检测以及油井启停的远程控制等功能,具有兼容性好、易拓展和适用范围广等特点。所设计的系统已在油田现场部署应用,不仅可以降低工人劳动强度,提高工作效率,而且可及时发现油井的异常情况并及时采取措施,保障了油井生产安全运行。     

多摄像机同步采集系统的设计与实现

为了实现多摄像机之间同步曝光积分。对摄像机同步的原理和方法进行了研究。结合动态目标多目摄像测量方法设计并实现了同步采集系统,提出了通过编程控制将一种通用的数字输出模块USB-4711A作为同步触发信号发生器,该设备具有USB接口,支持即插即用。利用Visual C＋＋平台开发了控制程序,能够根据图像采集频率和摄像机触发电平调节同步触发信号的周期和波形。经过验证．所设计的同步采集系统同步精度较高,同步误差小于10μs,并且具有设备简单、使用方便、成本低等优点,提供了一种通用的多摄像机同步解决方案。     

基于DSP的电机转速测量实验

结合DSP的理论学习,开发了电机转速测量的综合性、设计性实验.通过对定子线圈的电动势进行采集、频谱分析和计算,实现了对电机转速的无速度传感器直接测量.     

振动线数据采集和数据处理方案设计与验证

振动线理论提供了一种高精度准直方法,将振动线理论应用于共架磁铁准直,可大大提高共架磁铁间的准直精度。介绍了应用振动线准直共架磁铁的实施方案,从总体方案出发,以振动线理论为依据提出了一种振动线系统数据采集和数据处理设计方案,并对传感器工作点对准、导线电流测量、数据采集设备选取、磁感应强度计算、磁场中心计算等关键问题进行分析,给出了解决方案。最后通过实验验证了方案的可行性以及系统的测量精度。     

一种高精度图像采集系统的设计与特点

介绍了一种新型、高精度、实时伪彩色图像采集系统的原理、构成和特点。该系统采用１０ｂｉｔＡ／Ｄ转换器，使得高性能图像分析与处理成为可能。系统采样频率为１４．７５ＭＨｚ，对于标准ＰＡＬ制电视信号，可以保证采样后像素的横纵比为１∶１。由于采用最新ＥＰＬＤ编程技术，使得系统体积减小，可靠性显著提高。可输出标准ＰＡＬ制黑白全电视信号、ＲＧＢ分量彩色信号、Ｙ／Ｃ分量彩色信号及复合视频信号。该系统通过标准ＩＳＡ总线与计算机接口，帧存直接映射计算机内存地址空间，存取速度快。本系统特别适合于高精度的图像测量应用     

基于铯原子光泵磁共振的磁场传感实验系统设计

给出了铯原子光泵磁共振测量磁场的原理.利用MEMS封装与制造技术,设计了一种芯片级的激光铯磁场传感系统,可实现对微弱磁场的检测.     

基于法拉第效应的空间电磁场测量的方向性研究

为了解决空间电磁场测量中的方向性问题,提出了三维测量和同时测量横、纵向磁场的两种方案.利用琼斯矩阵对三种晶体实例(TbY)IG、Ce:YIG和YIG进行误差计算和仿真,并对MR4磁光玻璃的方向性进行实验测试,理论和实验都证明采用三维测量的方法是可行的.对于第二种方案,利用琼斯矩阵进行公式推导得出椭圆偏振光的方位角、椭偏角与法拉第旋转角、磁致线双折射的数值关系,证明了同时测量横向和纵向磁场分量的可行性.     

环形透镜暗场落射照明系统设计及其焦移特性的研究

环形透镜暗场落射照明系统越来越多被应用在特型显微镜上.该系统设计的难点是当采用现有的光学设计CAD软件设计计算时,由于环形透镜所具有的焦移特性的影响,难以保证预期的设计效果,也在一定程度上制约了该系统的推广应用.通过理论分析、实验论证和用自编制的照明设计CAD软件进行光线追迹,较好地确定了该系统的焦移量.并在此基础上提出了照明设计CAD与光学设计CAD软件互动迭代的设计方法.