卫星太阳能电池阵破损自动检测系统的研究

介绍了国内首次研制的卫星太阳能电池阵破损自动检测系统的检测原理、系统结构与设计及现场试用结果。系统采用专用照明系统,电池阵列经光学系统清晰成像至CCD传感器上,经信号放大、A/D转换后输入计算机管理和控制系统。图像传感探头自动扫描整块电池板,并由距离传感器控制,始终保持采集图像清晰。利用特有的系统控制和检测软件,处理每幅电池图像信息,检测结果通过列表形式给出损伤电池的位置、破损类型、破损度等参数。现场试验结果表明:该系统的检出率达98.5%以上,检测速度为每分钟20片电池,达到了快速、高精度、自动化检测太阳能电池阵的使用要求。     

沥青路面破损图像自动检测系统设计

介绍了由承载车、计算机、路面破损图像采集子系统、路面破损定位子系统、路面破损图像处理子系统等组成的路面破损自动检测实验系统,根据理论分析确定了摄像机的安装位置参数。利用网络通信技术,实现了双CCD摄像机同步采集路面图像,同时对路面破损图像的几何畸变进行了校正。实验结果表明,该系统对典型的路面破损状态可以准确的检测识别。     

一种LED灯阵光控系统的设计与实现

针对在大功率LED灯阵光控系统中,需采用专门的恒流源进行驱动控制造成的设计复杂且制造成本较高的缺点,提出了一种集中控制式LED光控系统。系统以PIC单片机为控制中心,通过PWM脉宽调制和检测模块实现对LED灯阵发光亮度、闪烁频率及通信链路的精确控制。阐述了系统的设计方案及组成原理,并描述了系统的软硬件设计及实现方法。系统方便实现对LED单灯的通断、亮度等控制,能显著降低LED光控系统产品设计、生产以及用户的使用成本。该光控系统设计具有光能利用率高、成本价格低廉、节能减排效果显著等优势,可以推广到其它大型LED照明系统智能化控制等领域。     

太阳能电池输出特性的研究

通过对FD-OE-4型太阳能电池进行实验测试,获得了其输出功率与输出电流、输出电压以及外接电阻的关系,找到了该太阳电池在最大输出功率时的外接电阻;测量了该太阳电池的最大输出功率与光照度之间的关系;并提出了一种测量太阳能电池效率的新方法,实验结果显示:太阳能电池的效率与光照度无关。     

水下干式储存取样的乏燃料破损检测技术

介绍了通用的乏燃料破损检测方法, 分析了已有的乏燃料破损检测技术存在的缺陷, 针对其缺陷以及根据自身的需求设计了新的乏燃料破损检测工艺与工作流程, 并介绍了检测样品的测量及样品与乏燃料包壳状态的判断依据。 实际应用结果表明: 该技术可以在水下实现一次对一批乏燃料进行逐个取样, 每个样品对应一盒确定的乏燃料, 检测效率高; 该采样系统对乏燃料的操作在水下进行, 现场辐射防护容易满足。 In the present article, several previous methods for damage detection of spent fuel assembly, as well as the existing limitations of these methods are reviewed. A new sampling system, including the working procedure and operating schedule, was developed in order to meet the practical demands and to solve the disadvantages mentioned. The measurement method for sampling and the criterion practical results provided evidence that, in this system, each operating process could successfully achieve a sample for a single certain spent fuel assembly with high precision. Moreover, all the operations were carried out under water, which made the radiation protection much easier.     

面阵CCD自动检测系统中图像等距采集的智能实现

本文说明了以面阵ＣＣＤ作为图像传感器的自动检测系统中，等距图像采集的工作原理，软、硬件实现方法。结果表明，系统能有效地沿运动方向定位，减少数据冗余。     

基于FPGA的超高速线阵CCD信号采集系统的设计与实现

线阵CCD已广泛应用于在线检测、图像识别等系统,目前高帧率采集系统多在200~500Hz之间。高速线阵CCD采集系统,如1K甚至10KHz以上的采集要求,设计难度大,电路实现复杂,需要专用处理器,产品成本高,提出了一种采用并行高速FPGA驱动线阵CCD,通过常规分立元件完成模拟信号处理,实现数字信号实时传输的方案。该方案不仅简化了硬件设计上的难度,在同等性能情况下,可实现每秒万帧的高速采样,大幅度降低了成本。方案选用Altera FPGA作为控制核心,实现高速信号采集的同时,在片上实现一定的图像算法,不仅加速了图像处理速度,同时降低了计算机的处理压力。最后,本电路通过USB2.0接口,完成数据的实时传输。设计具有高帧率、高灵敏度、性能稳定,便携使用等特点,同时还有一定的通用性,已应用于一些光学系统中。     

基于面阵CCD的瞬态光谱检测方法研究

针对瞬态光谱检测中对CCD线扫描速度要求高的特点,提出一种基于面阵CCD的瞬态光谱检测方法。该方法通过改变面阵CCD的电荷转移方式,以实现基于面阵CCD的高速线扫描。为了探究此方法的可行性,初步通过改变线阵CCD的电荷转移方式,建立了基于线阵CCD的单点超快探测系统。在发光二极管(light emitting diode,LED)光脉冲探测实验中,系统分别工作在单点超快探测模式和正常模式下。测试结果表明,基于线阵CCD的单点超快探测方法是可行的,单点探测速率可达20MHz。从而在理论上证明,通过改变CCD电荷转移方式以实现基于面阵CCD的瞬态光谱检测也是切实可行的。     

线扫描缺陷检测系统中的LED光源设计

光源是影响机器视觉输入系统的重要因素,直接影响输入数据的质量和至少30％的应用效果。在线扫描缺陷检测系统中,对光源的亮度、均匀性、直线性、寿命、光谱范围都提出了较高的要求。鉴于LED光源在机器视觉中具有许多优点,以LED线形光源为例,探讨了线形阵列LED光源照明光场分布的影响因素,结合柱面镜对光源单方向约束的特性,介绍了LED阵列和柱面镜组合的聚焦条形照明光源的设计方法。通过仿真,证明了该设计可满足线扫描系统对光源的要求。     

原棉异纤维检测系统照明光源光照度分布研究

在基于机器视觉的原棉异纤维检测系统中,选择能满足检测系统的光源和照明方案是提高系统检测率和检出率的关键,使检测对象尽可能多地显现出特征信息。选用单芯片InGaN(蓝)/YAG荧光粉型白光LED作为照明光源,采用理论计算和非成像光学设计的方法对LED阵列的光照度分布进行了研究,并根据原棉异纤维检测系统对光源光照度的具体要求,设计出了LED正方形阵列和三角形阵列两种排列方式,并利用TracePro软件对两种阵列形式进行仿真。通过比较两种阵列形式光照度分布的结果,最终选用高光照度且均匀性好的LED三角形阵列作为原棉异纤维检测系统的照明光源,满足了机器视觉成像的要求。     

太阳辐射对卫星光通信系统的影响分析

为了分析太阳辐射对卫星光通信系统造成的影响,利用太阳常数和微元法计算了辐照到目标物体表面的太阳辐射功率。结合地面通信终端的接收信号功率,分析了在太阳辐射影响下的系统信噪比和误码率,并给出了满足系统误码率10-9条件下,发射信号功率、俯仰角以及跟瞄误差之间的关系。结果表明对日俯仰角需要被限制在一个很小的变化范围,而增大信号发射功率和减小系统跟瞄误差都是提高卫星光通信系统可靠性的有效途径。     

线阵CCD在圆柱体表面检测系统中的应用

介绍了线阵ＣＣＤ 在圆柱体表面检测系统的设计应用,基于人眼观察圆柱体过程,提出将圆柱体表面转化为平面进行检测的技术。结合ＣＣＤ图像处理实例,讨论了实时检测中算法与检测项目的关系,归纳出相应的实用性原则。     

不同半光强角对医用LED阵列灯珠间距影响的仿真研究

 讨论LED光源的半光强角对LED之间的最大间距的影响,采用Matlab软件对LED单元照度数据进行计算及仿真,给出相应的仿真图形。仿真结果表明:LED光源之间的最大间距与其功率无关,由于仿真的结果与理论计算值相吻合,说明在计算中所建立的LED的光学模型具有较高的可信度,所得结果为LED多阵列（如圆形,矩形,椭圆等）的仿真及应用设计奠定了理论基础。     

卫星太阳能电站教学演示系统

介绍了自制的卫星太阳能电站教学演示系统,根据已制作成功的X波段小功率微波输电实验模型,介绍了人造太阳光源(氙气灯和微波硫灯)的工作原理和发光特性;给出了部分市售太阳能电池板的技术参数和选择原则;说明了简易耿氏振荡器的组成和实验应注意的问题;分析了喇叭天线菲涅耳区的场分布,并测量了相应的传输效率;解释了微波二极管的整流机理,总结了国产硅点接触微波二极管整流的实验结果,指出了二极管使用的注意事项．     

空间太阳阵二次放电的模拟实验研究

二次放电是造成空间高压大功率太阳阵功率损失的主要原因.通过地面模拟实验研究，确定 了二次放电阈值电压并监测了二次放电脉冲电流，对高压太阳阵二次放电特性及其击穿机理 进行了讨论.结果表明，高压太阳阵工作电压和电池串间电流的提高增加了高压太阳阵发生 二次放电事件的可能性；通过采用特殊的结构设计和在太阳阵电池串之间涂覆RTV胶，可以 有效抑制二次放电事件的发生. 关键词： 高压太阳阵 空间静电放电 二次放电     

二维空间紫外LED阵列实现单光斑辐照固化系统的设计

新型大功率紫外LED具有电光转化效率高、光谱纯度高和体积小等优点,但单管LED功率仍很难满足光固化的要求,针对单光斑辐照要求,提出采用空间阵列UV-LED排布实现能量累加的方案。该方案通过单管LED聚光系统与集成阵列系统综合设计实现了各单元单光斑辐照度在辐照面上的合成,最终得到的光斑辐照度分布均匀、尺寸合理,阵列系统后工作距离长,完全满足现场应用的具体指标要求。通过外围电子线路控制阵列LED的电流强度及通断状态可实现光斑辐照度在(1000～1800) mW/cm²可调,光斑尺寸为1cm²,后工作距离为10cm。     

位移损伤剂量法评估空间GaAs/Ge太阳电池辐照损伤过程

本文针对GaAs/Ge太阳电池,利用位移损伤剂量法研究了其在轨服役条件下的性能退化行为.首先在地面模拟辐照环境中,试验获得了在不同能量的电子和质子辐照下的电池性能随辐照注量的退化行为.基于上述实验结果以及计算获得的带电粒子在电池中的非电离能量损失(NIEL)获得了不同能量电子辐照位移损伤的等效指数n为1.7,电子损伤剂量转化为质子损伤剂量等效系数为5.2,并进一步建立了电池性能随位移损伤剂量的退化方程.利用该方法对国产GaAs/Ge太阳电池在500,22000和36000 km轨道带电粒子辐 关键词： GaAs/Ge太阳电池 辐照损伤 带电粒子 位移损伤剂量     

全息位相光栅在使用探测器列阵的激光外差探测系统中的应用

本文给出了探测器列阵和全息位相光栅在CO_2激光外差探测系统中应用的可行性实验研究结果和分析,为实现实用化提供了重要的依据。     

水下水平阵对空中运动声源的线谱探测

由于空气、海水介质声阻抗差异巨大,空中声源辐射的噪声透射入水的能量损失很大,加之水中声源目标的干扰,从水下探测空中声源相对困难。海试数据分析表明,空中高速运动声源噪声透射入水后信号较弱,在频繁存在干扰的水下声场环境中,常规宽带波束形成方法难以生效.针对空中声源普遍存在线谱的特点,首先利用线谱识别、提取与跟踪以及线谱加密技术对水下水平阵接收信号进行线谱分析,再通过剔除强干扰目标的线谱,成功分离出包含空中声源的线谱信号,实现对空中运动声源的探测,最远距离达16.8 km。通过理论和实验数据分析,验证了探测结果的正确性.