激光后向散射式能见度测量仪的理论分析与实现

文章采用后向散射能见度测量法,通过测量激光在大气传输过程中产生的后向散射信号,计算大气的消光系数,从而得出大气能见度值,从硬件和软件上设计,并进行了实验.     

激光后向散射式大气能见度测量仪样机的研制

大气能见度的高精度、实时性探测对军事装备及军事活动起着重要作用.针对军事装备对能见度测量的实时、精确、仪器便携、功耗低、无合作目标的特殊要求,根据激光后向散射理论,研究了舰用探测大气能见度激光雷达样机的原理、系统组成及其软件实现,并进行了外场试验,试验结果表明样机误差在±20%以内.     

光纤MEMS低频声传感特性研究

光纤微机械电子系统(MEMS)传感器是MEMS微加工技术与微光学技术相结合发展的新型传感器,具有微型化、强抗电磁干扰、易集成、易阵列化、低成本、高可靠性等优点。针对低频声场测量需要,研究了光纤MEMS测声理论,建立了法布里-珀罗(F-P)干涉测声的理论模型,设计并制作了光纤MEMS低频声传感器样品。实测表明,光纤MEMS性能可满足对4~5 000 Hz频段对声波的高灵敏测量。     

MOEMS低频声传感器的设计与实验研究

MOEMS声传感器是MEMS技术、微光学技术、声传感技术相结合发展的新一代声音传感技术,具有灵敏度高、抗电磁场和射频干扰等优点。针对水下潜艇对空声预警涉及的高灵敏度、低频响应好、微型化声传感器整列,研究了反射光强度调制型MOEMS低频声传感阵元。对MOEMS低频声传感器膜片的振动特性进行了有限元分析,得出振动膜片的几何参数,并对反射光强特性进行了仿真和实验。采用设计的MEMS膜片、850 nm波长的LED光源设计并制作了MOEMS低频声传感器样机,通过实验表明,该传感器低频响应好,灵敏度可达200 mV/     

大气传输对激光后向散射式能见度测试的影响及理论研究

激光在大气传输时,大气中的气体分子、气溶胶粒子、雾、雨等对激光的吸收和散射将导致激光回波能量衰减,这是影响激光后向散射式能见度测量的主要因素。通过对大气散射、大气湍流、大气吸收和气象条件与激光后向散射的关系进行理论分析,对后向散射式能见度测量的可行性进行了理论分析和论证,并提出了利用激光后向散射进行大气能见度测试的数学模型,为进一步研究和提高激光后向散射式能见度测距仪的性能提供了理论依据。     

基于鱼眼镜头的目标监控与测量系统分析

为了实现超大范围的目标监控与测量,设计和分析了一种基于鱼眼镜头的超广角监测系统。以鱼眼镜头和CCD作为图像采集系统,以DSP作为控制和处理中心,采用自适应动态更新背景差方法进行目标识别,利用图像处理方法进行目标方位角测量,对前方半球空间中可能出现的目标进行监测。实验结果表明,基于鱼眼镜头的监控系统具有超大的监控视角,在各种环境下都具有较高的监控能力;基于动态更新背景的背景差目标识别方法具有较强的抗干扰性,能准确地识别出各种可能出现的目标,并能对其进行方位角测量。相对于传统的监控系统来说,具有监控范围大,结构简单,工作稳定可靠,在各种安全监控领域有着广泛的应用。     

舰用探测大气能见度激光雷达样机的试验研究

文章根据激光后向散射理论,研究了舰用探测大气能见度激光雷达样机的原理、系统 组成、几何因子,并分析讨论了其外场试验的结果。