摘要：将小型双目立体视觉系统应用于小尺度测量,分析了CCD像素的不连续性对测量准确度的影响,探讨了系统结构参量基线距、焦距以及物距与测量误差之间的关系.当考虑像素不连续性时,视差值与测量距离之间呈阶梯状曲线关系,测量误差随基线距以及焦距的增大而减小,随物距的增大而增大.此外在实际测量中系统测量准确度达98.89%.该研究可为双目立体视觉小型系统的设计及搭建提供参考和指导.

摘要：针对全光海底地震检波器技术的特殊应用需求,设计了一种基于双金属矩形膜片的缠绕式光纤加速度传感器。利用弹性力学理论对光纤加速度传感器的加速度灵敏度和一阶共振频率的特性进行了分析,制作了光纤加速度传感器样品并对其性能进行了测试。结果表明,本文加速度传感器的灵敏度为45dB re∶0dB=1rad/g,一阶共振频率在820Hz左右,与理论分析值很好吻合。在10～400Hz工作带宽中,交叉去敏度约为30dB。测试系统中,使用的相位生成载波(PGC)解调算法的最小相位检测精度为10-5 rad/Hz1/2,因此理论能探测的最小加速度信号为56ng/Hz1/2。由于采用全金属结构,本文类型光纤加速度传感器能够更好地满足海底永久布放检波器的特殊要求。

摘要：为克服传统选通成像控制系统功能简单、结构单一、时序控制精度不高的不足,提出了一种基于FPGA和延时线应用技术的百ps级三维选通成像控制系统,其中,FPGA控制精度为10 ns,延时线精度高达150 ps。为提高系统的可操作性,设计了上位机界面程序,可灵活改变系统各控制参数。通过微控制器的程序设计,完成USB上下位机的通信和系统各部件的控制,通过FPGA硬件语言描述产生ns级时序粗调信号,延时线产生百ps级精调信号。另外增加了像增强器MCP增益控制和脉冲激光器功率控制,并对控制信息进行实时显示。实验室测试和整机实验均表明系统设计正确,USB传输稳定,可有效产生时序触发信号,并完成MCP增益、激光器功率控制,可稳定工作于三维选通成像等技术领域。

摘要：设计了一种大功率、小体积、可有效降低散斑的投影用二维激光光源模块。该激光光源模块由二维激光二极管(LD)阵列和微透镜阵列两部分组成,不需要其他光学器件,可直接获得均匀的矩形照明光斑。使用Zemax软件建立了具体的模型,分别分析了LD的发散角、个数、间距以及光束经透镜后发散角等参数对光能利用率、光束形状、光斑大小、光束照明位置以及光束均匀性的影响。根据理论分析设计了一种用于液晶显示器(LCD)投影系统的二维激光光源模块。

摘要：针对目前视频监控领域里目标发现、识别和辨认没有统一的国际标准和行业标准问题,对比分析了传统视频监控目标检测标准和红外热成像约翰逊准则,提出了基于约翰逊准则的视频监控目标检测性能评估方法,以等效条纹线对数代替传统模拟视频监控DRI标准中的目标-屏幕比,建立了CCTV Johnson-DRI标准。通过线对数绝对量化的评价标准更利于数字视频监控应用中目标发现、识别和辨认的性能评估。最后将提出的CCTV Johnson-DRI标准应用到激光夜视系统,进行了目标发现、识别和辨认实验,实验结果表明:所提出方法的有效性以及与传统视频监控DRI标准的等效性。该方法可用于白天彩色视频监控,LED/激光夜视等安防视频监控领域目标发现、识别和辨认相关性能的评估及系统指标设计。

摘要：针对细长型矢量水听器阵列的需求,提出了一种基于曲折梁的细长型光纤激光矢量水听器高灵敏度换能结构。根据弹性力学与振动理论,给出了该结构的灵敏度和谐振频率,并与现有的一些结构进行了对比,归纳出影响灵敏度与谐振频率的关键因素,探讨了在不降低谐振频率的前提下提高灵敏度的方法。建立了该曲折梁结构的三维ANSYS有限元仿真模型,由仿真结果修正理论分析中的参数得出,该结构的光纤激光矢量水听器在250Hz的谐振频率下可达81.3pm/g的灵敏度。在文中所考虑的4个结构中,当谐振频率为250Hz时,该曲折梁结构具有最高的灵敏度。

摘要：介绍了一种用于直升机等低空目标探测的光纤空气声传感器.该传感器基于光纤Michelson干涉仪的原理,结合弹性盘片的应力应变理论分析和光纤粘接的工艺设计,采用相位载波解调技术进行信号解调.对比实验测试验证了这种声音探测技术可行性.传感器理论灵敏度为2.38rad/Pa,实测灵敏度为1.5rad/Pa,采用PGC相位解调理论最小可探测的最小声信号为6.7μPa,即9.5dB.传感器在20～300Hz范围内响应基本平坦.结合声音传播规律分析并肯定其在实用中的可行性.

摘要：针对传统圆形喷灌机、平移喷灌机存在的作业区域单一、对地块适应性差的问题,结合喷灌机圆平一体协同导航作业需求,该研究提出了一种基于领航-跟随结构的大型喷灌机协同导航控制方法。在喷灌机运动学模型的基础上,结合链式控制理论和多塔车比例积分(PI,Proportion Integration)级联控制结构,设计了主塔车路径跟踪控制律和子塔车协同跟随控制律。通过Matlab/Simulink仿真验证了控制方法的可靠性,并以自行研制的喷灌机为载体进行田间验证试验。田间试验结果表明,平移作业模式时,主塔车平均横向偏差小于2.5 cm,主塔车航向偏差小于0.51°,子塔车平均同步偏差小于4 cm;圆形作业模式时,子塔车平均同步偏差小于5 cm。该研究提出的协同导航控制方法和参数适用于平移和圆形2种作业模式,且速度适应性较好,控制精度满足大型喷灌机协同导航喷灌作业需求,解决了传统喷灌机作业模式单一的问题,且为非规则田块的喷灌机导航控制提供技术支撑。

摘要：海水折射率测量在海洋学中发挥了重要作用,但对于海洋气候和海水流场监测领域,现有的折射率传感器无法满足应用场景的高精度与高采样率要求。有鉴于此,文中基于光外差干涉原理设计了海水折射率传感器,分析了该原理下的散粒噪声、相位解调噪声对传感器折射率测量的影响,研制了高精度海水折射率传感器样机,其采样频率为24 kHz,折射率变化量测量值的标准偏差为1.5848×10^(-8)RIU,该技术促进了海水折射率测量在海洋气候及海洋洋流等领域的应用。

摘要：针对大型平移式喷灌机协同导航控制系统中存在的易偏离导航路径、跨间行走协同性差、喷灌均匀性不高等问题,提出了一种分布式级联协同导航控制方法。该方法在建立大型喷灌机多塔车运动学模型的基础上,结合状态反馈和PID控制,设计了主塔车为主机的路径导航控制算法以及子塔车为从机的级联同步跟随控制算法。并设计了基于该方法的协同导航控制系统,通过双天线RTK定位模块获得各塔车的实时姿态,通过变频调速技术实现各塔车运动姿态的控制。完成了变频控制的大型喷灌机设计,在河南省许昌市试验基地进行了协同导航试验。试验结果表明,喷灌机以不同速度协同导航行走时,主塔车最大横向偏差不大于3.26 cm,最大航向偏差不大于1.65°;子塔车最大同步偏差不大于13.07 cm,满足田间自主作业要求。