摘要：为满足高光谱成像系统高空间分辨率和高光谱分辨率的要求,并应对实际应用中对仪器小型化、轻量化、高光学效率的新需求,研究一种基于利特罗结构的棱镜色散高光谱成像系统,采用离轴两反的利特罗结构形式减小光学系统的体积,同时为平面棱镜提供准直光路,并以宏编程的优化方式,避免系统中光路干涉。结果表明,通过非球面反射镜和双校正透镜的设计,该光学成像系统的谱线弯曲均小于2.1μm,色畸变小于1.3μm,控制在18%像元内,在400~1 080nm可见—近红外（VNIR）工作波段的光学调制传递函数（MTF）均达到0.9以上,光谱分辨率为1.6~5.0nm,光谱透过率在51.5%以上,系统在整个工作光谱范围都具有较高的透过率和像质。

摘要：本文针对一种新型涵道尾座式垂直起降飞行器的非线性控制问题,提出一种全包线飞行控制方案.在设计的控制框架中,采用统一的坐标系描述该飞行器的多模态特性.对于不可测量的外部力矩,设计了辅助系统进行观测及自适应律进行补偿;对于可测的合外力,设计了一种基于加速度测量的拉力/姿态几何解耦方法;同时,给出了保证闭环系统全局指数稳定的充分条件.最后,所述控制方案成功应用于一小型涵道尾座式无人机上,并完成了飞行器垂直/水平模态转换飞行试验,验证了所提出方法的有效性.

摘要：X射线显微CT因其较高的成像分辨率,被应用于微小样品内部精细结构的检测。分辨率是显微CT最受关注的指标之一,而实现其测量功能则是当今CT研究领域的前沿方向。为了提高分辨率,设计实现了一种基于光耦探测器的显微CT系统,对经过几何放大的图像再进行光学放大。由于对其放大倍数的准确标定是实现其测量功能的重要前提,研究提出了基于标准栅格板和标准球的标定方法,对基于光耦探测器的显微CT的光学放大倍数和几何放大倍数分别进行了标定。这样即使在实际测试中射线源、样品和探测器的位置发生改变,亦可直接算出总放大倍数。标定过程还使用了最小二乘法以提高标定精度。二维X射线投影图像测量实验和三维重建结果测量实验显示,此种放大倍数标定方法是准确、有效的。

摘要：以摇板造波方式为例,推导了造波方程和消波方程,建立了造波板运动特性与波浪参数的对应关系。设计了垂向板造波模型和摇板造波模型,利用Fluent软件进行了波浪数值模拟,使用UDF控制造波板运动,在近壁面附加动量源消波,对比分析了两种造波方式的优劣。垂向板造波方式适用于小幅波,对动力源要求低;摇板造波方式适用于中幅波,波浪质量好。依据数值模拟数据,设计并研制了物理样机,开展了波高测量实验。基于数值模拟的造波机设计方法能够快速确定造波方式和关键技术参数,大大缩短了研制周期,降低了研制成本,对研制新型造波机具有重要的借鉴意义。

摘要：分析研究现有表面形貌测量仪器的测量控制系统的优缺点,提出一种基于CPLD的高速、高可靠性、低成本的PCI总线测量控制系统实现方案。该系统以CPLD为控制核心,将PCI目标总线接口、电机控制模块、AD控制模块、DA控制模块以及正交解码计数模块设计成IP软核(intellectual property core)集成到单片CPLD上,利用PCI总线高速传输特性提高系统的执行效率,同时单片集成的设计方式既减小了开发成本,又提供了整个系统的可靠性。通过应用到表面形貌测量仪器进行实际测量,验证了该方案的可靠性。

摘要：为了更好地开展煤田转换波地震勘探数据采集工作,提出了纵横波联合勘探观测系统设计思路,基于双聚焦理论,计算出分辨率函数、角度与射线参数函数(AVP)、优度和采集痕迹等。结合神东矿区大柳塔煤矿地质条件和地质任务要求,设计了转换波观测系统,采用基于双聚焦理论的定量分析法和常规面元属性分析法对所设计的观测系统进行了评价。结果表明:研究区分辨率函数具有窄而高的主瓣和小的旁瓣,主瓣强度分布均匀;AVP函数在期望的空间带宽内保持平坦,且全区分布均匀;优度值高,采集脚印迹弱,覆盖次数、偏移距和方位角分布均匀,说明所设计的转换波观测系统对研究区开展煤层地质构造和进行岩性解释有利。利用所设计的观测系统进行了实际数据采集,所获得的地震单炮记录信噪比高,反射波组特征清楚,主要目的煤层有明显显示,表明所设计的观测系统适用于研究区转换波勘探,能满足构造勘探和岩性勘探的地质要求。

摘要：分析了电极结构精密度对大气压辉光放电稳定性的影响,设计并加工了一套高装配精度的线-筒型离子源.内外电极直径分别为0.16mm和4mm.当电压达到-3.5kV时电晕放电开始发生,放电电流波形为典型的特里切尔脉冲;当电压升高至-4.5kV时放电电流变为直流,表明进入辉光状态.通过放电电流波形可以清晰地观察到从电晕放电到辉光放电的过渡过程,并分析了其物理过程.放电实验表明,该装置可以稳定地实现大气压辉光放电,放电电流与施加电压成正电阻特性,而电极之间的电压在放电电流增大的情况下保持不变.这些放电特性与典型的低气压辉光放电一致.放电电流可达毫安量级,电离度较高,可有效提高检测灵敏度.质谱实验表明该离子源可以很好地离子化甲酸、乙酸、苯酚、苯甲酸等化学物质.

摘要：SERF态原子磁强计已实现人类历史上最高的0.16fT/Hz1/2的灵敏度。其检测方法主要是法拉第调制法。但法拉第调制法中光电流摄动或环境温度变化等干扰导致的检测光强的起伏会造成检测结果的不准确。为抑制检测光强起伏,设计了闭环原子磁强计检测光稳定系统。在法拉第调制法的基础上,增加了光路子系统和控制子系统对检测光强进行闭环稳定控制。通过对随机干扰进行闭环控制仿真与实验,验证本系统可以有效抑制各种干扰引起的光强起伏,使系统抗干扰能力提高1.2%,从而提高原子磁强计的检测精度。

摘要：针对电阻层析成像在气液两相层状流测量中会有电极被气相覆盖,无法正常重建图像的问题,提出基于有效数据和基于敏感场重建的两种气液两相层状流分布重建解决方法。基于有效数据直接重建方法是采用边界测量数据的幅值判断方法确定失效电极的数目和位置,进而对原始测量数据进行筛选,保留正常的测量数据对整个测量区域进行图像重建。基于敏感场重建的方法,是在判断出失效电极之后,将层状流的流动状态作为一种先验信息,去除失效电极包围的区域,图像重建只在有效电极包围的区域进行,从而减少了未知量的数目,期望达到提高重建图像的空间分辨率的目的。仿真与层状流实验结果证明了两种方法的有效性。

摘要：针对现有傅里叶变换红外光谱遥测技术响应速度慢、灵敏度低、抗震性差等缺点,提出一种基于静态固体斜楔干涉具为核心的傅里叶变换红外光谱遥测技术。选用UL04371-042型非制冷红外焦平面阵列探测器(UIRFPA)作为干涉信号探测的核心部件。在分析静态固体斜楔干涉具基础理论及探测器性能的基础上设计了驱动电路,FPGA作为时序控制的主体,在Xilinx ISE 12.4的开发环境中,利用Verilog硬件描述语言编程,对探测器的工作时序进行了设计输入和仿真验证。使得干涉信号通过高速AD采集,FPGA外扩的SRAM缓存,最后通过USB传送到上位机LABVIEW进行数据处理及成像。通过仿真和实验验证其可行性,实现了红外波段的静态固体斜楔干涉信号光谱成像,为进一步研究干涉型成像光谱仪成像技术提供前期准备。