摘要：由于航空相机拍照时存在像移,会导致成像质量下降,因此在航空相机中必须有像移补偿机构。目前一般采用主观判据,即通过人眼判别是否存在像移以及像移量的大小,来评价像移补偿系统的性能是否达到设计要求。主观判据受人的主观性影响较大,而且只能定性评价。为了建立航空相机成像质量与像移补偿系统其他指标之间的直接关系,提出使用倾斜刃边法测量航空相机像移的调制传递函数(MTF)。设计了相应的实验,实验中通过转台的转动模拟航空相机的扫描像移,分别通过倾斜刃边法测量像移的MTF和通过理论模型计算像移的MTF。实验结果表明,在空间频率为0.10cycle/pixel时,转台以3、5、8°/s转动时,两种方法得到的MTF之间的误差百分比分别为0.77%、1.15%、4.91%,进而证明了该方法的有效性。

摘要：环境载荷引起的航空遥感器光机系统变形对遥感器的光学系统性能会产生严重的影响。为了评估这种影响，需要一种将结构分析和光学分析相结合的有效手段。利用光机集成分析方法，首先建立了长焦距航空遥感器的有限元模型并进行了静力学分析，针对整个航空遥感器系统分别给定航向、展向和法向的加速度载荷，仿真分析了航空遥感器在机载飞行中的变形情况，重点分析由环境载荷、支撑结构所导致的各光学元件的表面节点位移变化，并以Zernike多项式为接口拟合各光学元件的镜面变形，将计算出的拟合系数代入光学分析软件对遥感器系统进行光机集成分析，评估指定环境载荷对该遥感器结构的光学系统性能的影响。分析结果表明，该航空遥感器在过载情况下，遥感器整体系统工作状态的光学调制传递函数在空间频率为0～62．5cycle／mm范围内不低于0．16，经光学核算满足成像要求。

摘要：数字微镜器件(DMD)作为红外景象生成器,以其帧频高、空间频率高、灰度等级高、均匀性好等优势,在红外成像制导目标模拟器的研究中受到普遍关注。分析了DMD的工作原理,提出了红外成像制导目标模拟器的组成方案,在实现高模拟温度(大于400℃)的同时,灰度等级能达到214。完成了照明系统的光学设计和灰度轮设计。

摘要：轻型双波段航空相机工作时所处的环境条件比较复杂,由于环境的变化,航空相机的焦平面会发生不同程度的偏移,为了保证其成像质量,需要对变化的焦平面加以校正,因此设计了一套调焦机构。该调焦机构选用的是蜗轮蜗杆副以及调焦偏心凸轮的传动方式,调焦偏心凸轮转动带动调焦镜组沿光轴方向平动,从而解决了航空相机的离焦问题。该调焦机构优化后的外形尺寸为96mm×65mm×62mm。对该调焦机构在其有效的工作区间内进行了精度分析,并且对其进行了传动精度实验和晃动精度实验。实验结果表明该调焦机构的传动精度为3.5μm,最大晃动误差在±3″以内,满足结构空间尺寸和调焦精度的设计要求。

摘要：根据现代战争对夜间进行目标跟踪、侦察及监视的迫切需求,红外光学系统在国防领域获得了广泛的应用。与变焦红外光学系统相比,基于可变冷光阑的变F数红外光学系统可以进行大视场搜索与极小视场监视的转换,提高通光孔径利用率,提高成像质量。随着对视场范围、图像质量、系统小型化等需求的不断提高,变F数红外光学系统逐渐凸显其优势。对变F数光学系统的原理进行了研究,概述了国内外在变F数红外光学系统领域的研究进展。通过分析,提出了系统关键结构可变冷光阑实现的技术路线。最后简要分析了可变冷光阑设计的关键技术。

摘要：海面船舶目标检测一直是遥感图像处理、模式识别与计算机视觉等领域的研究热点,船舶作为海上运输载体和重要军事目标,对其进行自动检测在军用与民用领域有着广阔的应用前景和重要现实意义。本文梳理了用于海面船舶目标检测的光学成像卫星的发展情况,分析了光学遥感成像船舶目标的物理特性和特征,归纳了国内外该领域海面船舶检测技术研究现状,围绕构建相关目标检测模型和架构的相关理论与关键技术进行了分析、比较和总结,探讨了当前光学遥感图像船舶目标检测方法面临的问题与挑战以及未来的发展趋势。

摘要：针对某红外相机稳定平台,设计了两轴两框架的结构形式。对相机关键支撑结构件照准架进行了较为详细的结构设计和分析研究。照准架采用一体式半封闭结构,提高了照准架的自身结构刚度,同时避免了大尺寸面的加工变形以及装调问题。建立了照准架的三维模型,并进行了6g重力、常温和-20℃均匀温降工况下的静力学分析和模态分析研究。分析结果显示,照准架的最大变形为0.706mm,最大应力为47.33 MPa;1阶模态为53.2 Hz,均满足设计指标。利用有限元软件为红外系统照准架的设计可行性提供了理论依据。

摘要：针对机载平台激光3D成像系统的轻小型需求,设计了采用APD阵列的共口径激光收发光学系统。在分析激光成像系统照明方式及其光学系统结构的基础上,给出了激光3D成像光学系统结构框图:激光经衍射元件实现分束照明,采用双工反射镜实现收发光路的耦合。该光学系统用于2 km以内的目标三维成像,根据激光测距方程,确定了接收光学系统的参数以获得满足信噪比的回波能量。为避免造成像素之间串扰,设计了5倍扩束比的发射光学系统。最后,采用偏振片与1/4波片相结合的方式消除杂光,降低了发射光路对接收光路的影响。设计结果表明:接收光学系统弥散斑直径小于120μm,畸变小于0.2%。该光学系统体积小、重量轻,成像质量良好,可为同类激光成像光学系统提供借鉴参考。

摘要：针对某变焦光学镜头在宽工作温度(-40～+55℃)下光轴与安装基面的平行度变化容限小(≤0.2 mrad)的特点,利用UG软件的高级仿真模块设计了主镜筒及其支架的安装方式,得到了不同情况下主镜筒的变形分布图。提出了一种光轴变化量的估算方法,间接估算出其光轴变化量,从而优化得到了合理的镜头结构方式。实物镜头的光学传递函数检测及振动试验结果显示,调制传递函数值高于0.2,结构基频为117 Hz。结果表明:系统成像稳定清晰,变焦镜头结构优化设计合理。

摘要：为了减小振动对长焦红外相机成像质量的影响,设计了一套新型减振系统。针对传统减振系统的不足,提出了一种新型减振系统,可以很好地将外框架传递到内框架上的振动隔离掉,通过Matlab采用参数优化算法得到新型减振系统的最优阻尼比ζopt为0.6532。为了检测新型数减振系统的减振效果,对长焦红外相机进行了有限元分析与试验验证。结果表明,新型减振系统在5~2000 Hz频带Z向的减振效果高达94.67%,因此可适应宽频带、大幅值随机振动的工作环境,保证了设备的正常工作,提高了成像质量。