舰载光电设备的三防设计

防湿热、防霉菌、防盐雾的三防设计是舰载光电设备设计的重要任务之一。针对舰载光电设备的三防问题展开研究,对光学镜头、机械结构和电子组件分别进行了相应的三防设计,具体包括材料的应用、结构形式的优化及防护工艺的合理选择等措施,所采取的三防设计和措施在恶劣的海洋环境下进行了多年的实践验证,结果表明:所采取的设计方法和措施能够保证舰载光电设备具有良好的三防性能,可以在恶劣的海洋环境下长期稳定工作。     

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。     

光学无线电测量信息融合定位方法

在外弹道测量系统中,将光学设备与无线电设备测量数据进行融合处理,可以提高系统的综合测量水平和设备的使用效率。利用部署在光电经纬仪附近的雷达,建立光电经纬仪和雷达联测定位模型。由全微分公式,根据测站站址差将光电经纬仪的测角信息与雷达的测距信息进行数据融合,可以得到目标相对于雷达的方位角和俯仰角,从而确定目标的空间三维位置;分析了定位模型的主要误差来源和对定位结果的影响。结果表明,光电经纬仪雷达联合定位算法得到的精度优于雷达单台定位精度,联合定位的精度达到2 m以内,同时发挥了光电经纬仪和雷达跟踪测量的长处。     

光电经纬仪机电一体化耦合特性

区别于传统刚体控制模型,将结构动态设计方法与控制理论相结合,构建了光电经纬仪的柔性机电耦合控制模型,分析了该模型的结构基频、阻尼比等机械因素与控制带宽的耦合关系,并提出了光电经纬仪动态量化设计准则.实验表明:光电经纬仪结构谐振频率ω_n应尽可能地远大于系统谐振频率ω_r,至少满足ω_n≥3ω_r.该方法有效可行,可解决高精度大型经纬仪机电谐振问题,为设计快速响应、高跟踪精度的光电经纬仪提供了工程依据.     

光电经纬仪外场星校方法的理论与实践

研究了光电经纬仪外场星校方法.根据“X型号光电经纬仪”的探测能力建立了星库、星表.讨论了利用拍星数据解算各项误差的方法,并给出了基于视窗的可视化工程应用软件系统.     

T型光电经纬仪的投影中心和三差检测方法研究

在靶场测量中,针对负载式T型光电经纬仪在更换成像组件之后的投影中心和光轴平行性改变的问题,提出一种仅需2个标杆即可同时检测投影中心和光轴平行性三差的方法。首先,结合摄像机的小孔成像模型和光电经纬仪的三差,推导了大地测量坐标系下的一点与摄像机图像平面上像点之间的投影方程。其次,根据光电经纬仪正、倒镜拍摄两根标杆得到标杆顶点在图像平面上的投影坐标,推导了结合投影中心与三差的成像投影关系,分析了平移矢量和三差对于标杆顶点在成像平面上投影点脱靶量的影响,对系统的投影中心坐标和三差进行计算,进而实现对光电经纬仪的光轴平行性检测。最后,通过实验验证了所提方法,实验结果表明,引入中心投影坐标和三差之后,水平方向和垂直方向上的重投影误差分别在0.2744 pixel和0.2287 pixel以内,所提方法切实可行、精度较高,可应用于T型光电经纬仪在靶场光轴平行性检测过程。     

光电经纬仪测量精度指标的确定

光电经纬仪测量元素误差是外弹道测量中最主要的误差源。为了保证外弹道的测量精度，就应对光电经纬仪的测量精度进行合理设计。通过数学解析的方法，推导建立了2个简洁的公式：1）单站定位体制下弹道点位精度和光电经纬仪测角、测距精度以及目标斜距、高角之间的数学表达式；2）对称交会测量体制下弹道点位精度和光电经纬仪测角精度以及目标斜距、交会角之间的数学表达式。这2个公式为光电经纬仪精度指标的设计论证提供了理论依据。     

光电经纬仪机电耦合动力学模型仿真及分析

在ADAMS环境下对光电经纬仪进行了建模及仿真,发现两轴的转动之间存在相互扰动,并在光电经纬仪刚体动力学以及陀螺力学基础上对两轴运动进行了解耦分析.在此基础上,利用Lagrange-Maxwell方程对经纬仪内部各环节进行了详细分析,分别针对两轴运动建立广义坐标系,推导出可直接用于控制系统建模的机电耦合动力学方程.     

光电经纬仪探测精度的分析及其提高探测精度的措施

分析了某型气象雷达探测系统光电经纬仪的工作原理和误差产生的过程及其原因,提出了提高探测精度的技术措施。由于某火炮射程远、弹道高,因此只有正确地使用光电经纬仪才能满足火炮射击对高空气象资料的需要。     

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.     

光电准直经纬仪的测量控制系统

测量控制系统是光电自准直经纬仪的核心部分,它直接影响了经纬仪测量失准角的精度.本文介绍了一种用于地面瞄准系统的经纬仪测量控制系统,该系统采用CCD作为光电传感器,通过一系列的信号处理及测量来求出图象落在CCD靶面的中心点,根据设定的数学模型求出失准角,从而完成自准直经纬仪系统的自动测出失准角的功能.     

光电经纬仪随动测量的计算机模拟

本文介绍了用计算机模拟光电经纬仪随动测量的主要过程.其中包括:被击目标的发现原理,测量仪视轴追赶过程,被测目标发射飞行及击中条件的获得,被测目标进入和逃出测量仪视场的数学建模和测量过程的二维显示等,并最终给出了仿真试验结果.     

光电经纬仪主镜面型误差主动补偿技术研究

光电经纬仪俯仰动作时,引起主镜的面型误差,从而影响整个光学系统的准确度,以往主镜支撑结构采用被动式补偿方式,来保证实际面型最大误差在设计指标之内.本文基于压电陶瓷主动面型补偿技术,通过对俯仰变化引起面型误差曲线的实时修正,来主动控制主镜装调和动作引起的面型误差.使用光机系统联合仿真方法,拟合主镜面型误差,然后采用压电陶瓷的主动补偿技术修正面型误差,能够使原主镜峰值下降到66.9 nm,均方根最大值下降到12.9 nm,满足15.82 nm的均方根要求.基于压电陶瓷的主动面型补偿技术不仅可以很好地实时补偿主镜的动态面型误差,提高光学系统的像质清晰度和视轴稳定性,对大口径高准确度主镜系统的装调与动态检测有重要的意义.     

光电仪器结构设计中的经济性研究

针对光电仪器行业对降低光电仪器成本日趋渐高的呼声,提出了运用价值工程理论对光电仪器结构设计中的经济性进行研究的思路。从产品结构设计成本、材料成本、产品制造成本、生产周期这四个方面对光电仪器结构设计中的经济性进行了分析研究。研究结果表明,光电仪器结构设计经济性分析有助降低光电仪器产品的生产成本、缩短生产周期、提升产品价值,从而获得较好的社会效益和经济效益。     

星载经纬仪主要结构件的有限元分析

基于星载经纬仪在发射过程中结构强度大、重量轻的特殊要求,本文在深入分析经纬仪结构件特性的基础上,运用有限元分析理论,在大型有限元软件ANSYS平台上,对某星载经纬仪主要结构件的静力学和动力学特性进行了仿真分析,预先了解结构在未来工作环境下的应力、应变、及固有频率等情况.结果表明:当环境的某些固有频率和经纬仪的前六阶固有频率比较接近时,应该考虑适当改变经纬仪的结构形式,从而尽可能避免共振现象的发生;U形架采用合理的支撑方案,使最大变形量和最大应力减少了一个数量级.     

光电经纬仪的跟踪误差及其检测

本文开头指出了跟踪性能是光电经纬仪第一重要技术指标，接着叙述了跟踪原理和跟踪误差的检测方法，并对跟踪误差进行了较深入的分析讨论文章最后，将跟踪误差分门别类，介绍了降低跟踪误差，提高跟踪性能的途径。     

一种基于光电经纬仪的数据预测跟踪技术

针对光电经纬仪上的跟踪器,提出了一种基于合成角数据的预测跟踪技术.利用目标的前几帧脱靶量和对应的经纬仪角度信息计算合成角,再以前几帧合成角数据为依据,利用线性动态模型推导出下一帧的合成角信息,计算出目标在图像中的位置,从而实现了对目标的预测跟踪.实验证明,该方法可以实现预测跟踪,减小处理区域,提高跟踪器的处理速度,有效地避免波门外虚假目标的干扰.