摘要：为提高圣女果采摘效率和降低果实损伤,设计了圣女果串采收末端执行器。其末端结构采用平面四连杆驱动夹持剪切机构,夹持机构采用自补偿设计,使夹持与剪切动作一体化完成。同时,基于螺旋理论,建立接触模型,验证分析了夹持结构的力封闭性,并对整体装置进行了动力学和运动学分析与仿真。室内实验结果表明:整串采摘的夹持成功率为100%,剪切成功率为86.7%。

摘要：设计了一种适合激光近炸引信的小体积新型高精度时刻鉴别电路,采用偏置开关补偿技术来抵消因电荷积累造成的过零点漂移，即依据激光回波幅度来决定偏置电压大小。分析了改进的恒比定时方法的时刻鉴别误差，并进行了详细测试，实验结果表明：信噪比大于20时，输入信号为0.2～2.134 V，既在20.12 dB动态范围内，由输入信号幅度变化和噪声变化引起的时刻鉴别误差小于125 ps，信噪比大于60时，误差小于100 ps。最后将该时刻鉴别电路应用于整机系统中进行实际检测，激光重复频率20 kHz条件下，20 m的作用距离范围内单次定距标准偏差为1.45 cm，极大提高了激光近炸引信的定距精度。

摘要：为满足压强敏感涂料(简称“压敏漆”)图像准确、快速的配准需求,提出一种基于无监督学习的压敏漆图像配准方法——PIR-Net。首先,针对风洞环境中零件的大程度形变问题,构造多尺度的网络框架,实现压敏漆图像由粗到细的配准;其次,构造类似U-Net结构的卷积网络,实现图像宏观结构特征和局部细节特征的融合;最后,设计基于结构相似性的损失函数并引入梯度场约束,以提高特征稀疏图像的配准精度。实验结果表明,相较于领域内的典型配准方法,所提方法的归一化互相关指标提高了16.4%,均方误差提高了19.1%。

摘要：设计了适应于迫弹激光近炸引信的小体积、低电压、窄脉宽、高功率的脉冲半导体激光电源。采用电容充放电的模式,选用高速大功率MOSFET管作为开关,设计了相应的高速开关控制电路。激光电源模块的重复频率高达50 kHz,常规热电池供电电压条件下的输出脉冲激光峰值功率为9 W,光脉冲上升沿为4.2 ns,光脉宽为10 ns,为有效提高迫弹激光近炸引信定距精度和抗阳光、烟雾等干扰提供了保证。

摘要：为实现红外光谱仪器的小型化，通过分析现有小型光谱仪，提出了一种基于平板波导的小型红外光栅光谱仪的设计方法。平板波导光谱仪的小型化原理与一般的微小型光谱仪不同。在平板波导光谱仪中，光束被限制在一层薄薄的平板波导介质中传播，看起来像是整个光学系统被压扁了。在垂直于平板波导的方向上光学元件的尺寸可以做到很小，从而显著减小光学系统的尺寸。该系统的设计可分为 Czerny-Turner结构设计、波导结构设计。先根据像差理论设计 Czerny-Turner 结构，目标是保证光谱分辨率及校正像差；然后根据几何光学理论设计波导结构，包括平板波导和两个柱面透镜，目标是压缩光束并校正像散；最后将它们输入 Zemax 软件中进行综合优化，以获得最优的光学系统。据此方法设计了一个平板波导红外光栅光谱仪，工作波段为8～12μm，数值孔径为0．22，采用线阵探测器。通过 Zemax 软件对结果进行分析和评价，表明仪器光学系统的尺寸为130 mm×125 mm×20 mm，工作波段内光谱分辨率达到80 nm，满足设计指标要求。证明了该优化设计方法是可行的，所得系统尺寸小、性能高。

摘要：目前商品化的显微物镜的适用波段范围无法满足360~1000 nm波段范围的相关光子光斑的测量要求。从复消色差基础理论出发,研究了复消色差玻璃组合的选择方法,得到了二级光谱校正效果较好的玻璃组合。采用全球面折射式、无穷远校正的结构型式,设计出一款放大倍率为20倍、数值孔径为0.3、工作距离为10 mm、齐焦距为60 mm、视场为0.66 mm、工作波长范围为360~1000 nm的平场复消色差显微物镜。调制传递函数曲线在80 lp/mm处接近衍射极限,场曲校正满足平场的国际标准,其余成像指标也接近衍射极限。公差分析结果表明,该显微物镜满足设计和实际加工要求。

摘要：为满足红外遥感器高精度定标和性能测试的要求,设计了一种高均匀性和宽辐射动态范围的红外积分球辐射源。积分球辐射源采用碳纤维石英电热管作为红外辐射介质,工作波段覆盖3~15μm。利用积分球的空腔辐射理论和黑体辐射理论,提出子母镀金积分球串联的匀光方式,有效提高了红外积分球的均匀性。通过设计程控镀金光阑实现了动态范围的线性调节。建立了温度变化与辐射源辐亮度输出稳定性之间的关系,并确定了子母镀金积分球的温控精度。对红外积分球的特性进行分析与检测,结果表明:红外积分球出光口法线Φ200 mm范围内的面均匀性为98.87%,-15°~15°内竖直方向上的角度均匀性为99.69%,实现了动态范围的近线性可调功能,背景辐射小于同温度的黑体,非稳定性为0.16%,表现出较好的性能。红外积分球定标光源是传统黑体辐射源的有效补充,在红外遥感器的实验室光谱辐射定标中具有潜在的应用价值。

摘要：为了实时测量多个波段激光大气透过率,研制了ISP02型近红外太阳辐射计。详细阐述了该仪器的硬件组成、光学系统设计以及工作流程,并对仪器进行了定标,给出仪器能达到的性能指标。依据建立的基于太阳宽谱直接辐射测量获取激光波段大气透过率的方法,实测得到1.064,1.315,1.54μm大气透过率,将结果与POM02型太阳辐射计采用外推法获取的激光大气透过率进行对比,误差均小于6%,测量的水汽总量与POM02对比,误差均小于7%;然后,将两者外推的3.78μm透过率进行对比,误差均小于5%。秋冬季实测的1.315μm透过率与激光大气传输评估软件对比,误差小于2%。该仪器测量结果可靠、性能稳定,可为同时获取多个波段激光大气透过率提供有效测量手段。

摘要：抑制极电源是东方超环(Experimental Advanced Superconducting Tokomak,EAST)中性束注入(Neutral Beam Injection,NBI)束加速系统电源的重要组成部分,其输出端采用以多管串联的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)作为开关。IGBT开关的性能不仅关系到电源可靠性,也直接影响引出时离子束的光学特性。为满足高压引出电源与抑制极电源上升下降沿匹配的要求,提出了以电容反馈电路来控制IGBT开关速度的方案,采用Pspice软件对IGBT电容反馈进行建模,并进行了不同参数下的仿真,最后搭建了实验测试平台对方案进行了测试。测试结果表明:反馈电阻和反馈电容的大小对反馈电路效果的影响相反,当栅极电阻和反馈电阻取较大值,而反馈电容取较小值,通过调节反馈电阻的大小可以实现较大范围调节IGBT开通速度而又对关断速度影响较小。该优化方案可以达到抑制极电源IGBT开关性能的预期指标,且具有较高的可靠性。

摘要：为了分析并提高用于探测对流层中的水汽和气溶胶含量的激光雷达系统的可靠性,运用故障树分析法建立了系统的故障树模型,采用大型复杂系统可靠性分析软件系统RiskA进行定性分析和定量计算,得到了系统的失效概率,并通过不确定性分析,给出了顶事件的失效概率值在一定置信度内的置信区间。计算了系统底事件的重要度,对其进行了排序,找出了系统易出故障的关键单元并提出了改进措施,为优化系统设计、提高服役周期内的可靠性提供了参考。