摘要：航天相机的成像质量是获取遥感数据的关键,航天相机设计中调光是影响相机的成像质量的重要参数,自动调光是预先获取目标场景的信息,根据信息确定调光参数,避免过度曝光或曝光不足带来的图像信息损失。我国首次火星探测任务天问一号高分相机,针对火表复杂照度,为获取高质量图像数据,提出了基于TDI CCD推扫成像与CMOS凝视成像自动调光成像电路设计,并提出了基于FPGA的自动调光算法。对天问一号高分相机进行自动调光试验,试验结果表明:自动调光后图像的动态传函MTF提升0.013,外场试验中,对实际景物进行自动调光前后对比拍摄,结果表明自动调光成像效果良好,具备较好的场景适应能力,满足火表复杂照度下自动调光成像需求。

摘要：在深空探测中,为了充分利用有限的空间和视场,提出了一台相机同时含有三片线阵TDI CCD思路。为了获得高分辨率、高信噪比的遥感图像数据,针对相机成像链路,分析了影响高分相机信噪比的关键因素,提出了成像系统的串扰模型,并针对各种影响要素提出了改进措施。首先,完全独立设计各个通道,减少通道间的电路耦合。其次,调整垂直转移驱动信号的时间常数,以减小TDI CCD芯片内部的串扰噪声。最后,通过三片探测器物理隔离,减小噪声的近场耦合。对天问一号高分相机进行辐射定标试验,试验结果表明:模拟火星轨道条件,在典型工况条件,太阳高角30度、地面反照率0.2时,TDI CCD全色谱段在积分级数为32级的情况下信噪比即可达到最高115.1倍,满足火星探测的指标要求。

摘要：为获取高信噪比、明暗度适宜的火表图像,对天问一号火星高分相机CMOS探测器曝光参数开展了详细设计,并对卷帘效应畸变进行了量化分析与校正。首先建立了CMOS探测器光电响应模型,对比了曝光参数中曝光时间与PGA增益对成像信噪比的影响,确定曝光时间为优先调节参量。在分析曝光时间约束条件、明确靶面辐照度计算方法后,给出了不同火表反射率、太阳天顶角及轨道高度参数下的曝光时间设计结果与成像信噪比。最后针对CMOS探测器卷帘畸变机理进行分析,给出了校正方法及理论校正精度。仿真实验结果表明:成像信噪比在非轨道像移受限区域保持在48.28 dB左右,在受限区域则逐步降低,反射率取0.1时最低值为32.45 dB,典型辐照环境下成像信噪比为45.56 dB。根据实际轨道像移分析,CMOS探测器卷帘效应会造成数十像素倾斜畸变,在轨道像移测量误差不超过3.46‰前提下,所述方法校正后图像特征点位移量优于1个像素。

摘要：针对微管类（直径0~300μm）零件的夹持需求,基于有限元分析设计了一种非对称式压电驱动的微夹持器.该微夹持器采用柔性铰链实现压电陶瓷输出位移的传递和放大.采用平行四杆机构实现夹钳末端的平行移动.通过检测柔性铰链处应变的方法,间接地测量夹持力和位移信息.微夹持器的实验特性显示位移的放大倍率为5.6倍,夹持器末端夹钳可以实现平行移动.力和位移标定实验中显示夹持力的分辨力在2.41 m N,位移的分辨力在0.22μm,且力/位移与应变具有很好的线性关系.采用增量式PID的控制算法对系统进行力/位移的闭环控制.以微型玻璃管（直径150μm）夹持为例,系统的阶跃响应实验显示,系统的力/位移控制可以实现无超调.实验结果表明增量式PID控制算法可以实现对本微夹持器力/位移的准确、稳定控制.

摘要：采用FPGA+ADV212来实现JPEG2000的图像压缩技术,不仅提高了压缩效率,同时也高效的发挥了FPGA的并行处理能力。由于2.6um到3.2um波段的短波红外的响应输出范围较窄,采用5/3压缩算法,避免了此波段的短波红外受压缩本身所产生的大量噪声影响。此系统能够灵活的配置压缩比、压缩深度等图像压缩的相关参数。最终系统不仅具有体积小、功耗低的特点,而且能够提供高质量的可复原的压缩图像。

摘要：为满足某型红外探测系统中1553B总线通信高实时性的要求,通过对1553B协议特点的研究,提出了一种基于FPGA的1553B总线接口方案,并详细介绍了该方案在某型红外探测系统中的硬件和软件实现方法。某型导弹的红外探测系统用于对空间弱小目标进行实时跟踪,要求通信具有良好的实时性,以达到对探测系统工作参数实时调整的目的,采用BU-65170作为1553B协议执行单元,FPGA作为核心控制单元,控制BU-65170对总线消息进行实时读写并对接收的信息进行解析处理。通过仿真和实验测试,验证了该方案实现1553B总线通信的实时性与稳定性,为某型红外探测系统中高实时性的1553B通信提供了一种可行性方案。