地球模拟器中热地球温度分析

提出了地球光阑与热地球分别放置在不同机械支撑结构上的新型低轨道地球模拟器,该地球模拟器省去了地球光阑的制冷装置,简化了地球模拟器的结构。本文对这种地球模拟器的主要部件--热地球的辐射与温度的关系进行了理论分析,确定了热地球辐射面板需要达到的温度范围及辐射表面的均匀度范围,同时设计了热地球的具体结构。     

指向思考力课堂的学习单设计

学习单是教师从教学目标、教学内容和具体学情出发设计的适合学生自主学习和合作探索的方案,更是构建思考力课堂的“线路图”.教师想要用学习单串联课堂,应主张“对比”“分层”“出错”和“留白”,以打开学生的思维通道,构建精彩的思考力课堂.     

太阳模拟器中椭球面聚光镜参数的确定

椭球面聚光镜是太阳模拟器设备的重要组成部分,其能量收集的效率决定着太阳模拟系统的能量传递效率,而太阳模拟器光学系统中的椭球面聚光镜参数一直没有理论上的设计依据,结合氙灯的发光特性并通过对MATLAB 中建立的椭球面聚光镜聚光过程数值分析模型给出了椭球面聚光镜包括第一焦距、最大成像放大倍率、包容角范围及前后开口直径的确定依据,并通过在Lighttools 中建立的4种仿真模型验证了理论分析的正确性。第一焦距由光源光中心高确定,最大成像放大倍率由光学积分器相对孔径及椭球镜包容角范围共同确定,椭球镜包容角范围不小于30°～120°,前开直径口由椭球镜的最大孔径角确定,后开口直径由最小孔径角和光源的径向调节量共同确定。该结论给椭球面聚光镜的设计提供了理论支撑,有利于设计完成高能量收集效率的椭球面聚光镜。     

基于捷联惯性/GPS组合的伺服跟踪系统软件设计

介绍了数字伺服跟踪系统的组成和控制原理,讨论了影响微控制器选择的几个要素,以任务分类和软件模块化为设计思路研究了系统管理软件模块、捷联惯性/GPS组合的伺服控制算法模块、伺服控制测试模块。最后将设计的软件加载到微控制器中对伺服跟踪系统进行验证。实验结果表明,该伺服跟踪系统软件设计方法好,有工程推广应用价值。     

双螺母调焦机构的运动仿真

调焦机构是光学系统调整的必要机构,本文使用运动学和动力学仿真软件ADAMS,针对双螺母结构的调焦机构进行了运动学仿真,得到了调焦镜的运动规律,并分析了不同的旋转速度对调焦镜产生的冲击力大小,为调焦镜的瞬态受力分析奠定了基础.     

飞船光学瞄准镜分划板位置误差分析

光学瞄准镜是载人飞船对地观测的光学测量部件,航天员通过光学瞄准镜可以完成对地观测,确定飞船的飞行轨迹和飞行姿态.光学投影屏分划板是光学瞄准镜的重要组成部分,其位置精度直接影响宇航员对飞船姿态的确定.本文对光学瞄准镜的分划板位置误差因素进行了详细的分析,确定了影响光学分划板位置误差的主要因素,并计算得到了分划板实际位置与...     

瞬态信号集中式测量系统接口的PC机驱动设计

为了实现瞬态信号集中式测量系统数据的实时传输,设计了基于PCIe总线接口的瞬态信号集中式测量系统。瞬态信号集中式测量系统PCIe总线接口的设计包括PCIe从设备设计和PC机驱动设计,本文仅对该系统PCIe接口的PC机驱动进行研究。PCIe总线的PC机驱动程序采用NI公司的NI-VISA和LabWindows开发环境设计,首先采用NIVISA Driver Wizard软件配置PCIe设备相关信息和中断检测寄存器,生成INF驱动配置文件,接着使用LabWindows软件通过NI-VISA相关库函数对PCIe设备进行初始化和DMA数据传输设计,最后完成对PCIe总线的PC机驱动验证。实验结果表明:采用NI-VISA和LabWindows开发环境设计的PCIe总线驱动传输速率可以达到300 MB/s。NI公司的NI-VISA和LabWindows开发环境设计的PCIe总线驱动,不仅满足瞬态信号集中式测量系统的数据传输要求,而且降低了PCIe总线的开发难度,缩短了开发周期。     

利用DMD获取高动态范围图像技术

高动态范围的图像可用于同时探测具有较大对比度的亮暗目标,利用数字微镜(DMD)获取高动态范围图像是目前最为先进的一种技术。本文在分析DMD工作原理的基础上,设计了一种像素级的高动态范围图像获取系统,该系统由光学系统、机械系统、DMD像素级调光算法及成像单元组成。光学系统采用二次成像光路,其中第一次成像物镜采用像方远心光路,第二次成像的转置镜头采用放大倍率近似1: 1的准对称结构,机械系统采用光学元件的包边设计和定心车工艺,达到秒级的光学装配精度;DMD像素级调光算法采用搜索单个微镜像素在图像帧周期间的控制权值实现,成像单元可同时兼顾科学级12 bit sCMOS和8 bit CCD,设计完成的原理样机验证了系统设计的正确性,其获取的图像动态范围可达140 dB以上,远高于传统摄像机78 dB的动态范围。     

相衬法实验——位相物体的观察和记录

相衬法是空间滤波的一种方法,它通过对物体的空间频谱进行位相调制来实现空间滤波的目的。开设这个实验,可使学生对信息光学的一些基本内容有初步的了解(当然,还有阿贝实验等),并通过对实验光路的调整,掌握基本的相干光学处理系统的调整方法。     

成像法测量积分球的亮度均匀性

为测量某项目中经过投影物镜观察到的胶片位置处的亮度均匀性,设计采用了成像式亮度测量方法,该方法能够获得整个辐照面的相对亮度分布,较传统的采用光辐射计、光电池等采点取样测量方法便捷经济,采用成像式亮度测量方法测量得到的不均匀度为4.24%,与采用光辐射计测量得到的不均匀度3.92%基本一致,相对误差仅为8.16%,该方法可以推广应用于太阳模拟器均匀性检测及场馆均匀照明检测等方面。