摘要：因为便携、低成本、集成化等优势,微型光谱仪已经成为光谱仪技术发展的重要趋势,其中工作波段在近红外的微型光谱仪,在光纤传感和解调、光纤通信等领域有着非常广泛的应用。但目前的近红外微型光谱仪普遍存在分辨率低、成本高、体积大不便于携带等问题,为此,提出了一种独特的基于双光栅和柱透镜的微型光谱仪结构,开展了理论和实验研究。相对于传统的微型光谱仪结构,新的设计主要有三个特征:使用光纤代替入射狭缝,以减少光能损失;采用双光栅将光束进行二次衍射;使用柱透镜以改变线阵CCD阵列表面的成像尺寸。首先,利用Zemax软件进行了光学设计和仿真分析,光谱范围为1525~1570 nm,光学系统结构在66 mm×40 mm×24 mm的体积范围内,光谱分辨率理论上达到0.2 nm,比未加柱透镜的结构提升了2.5倍。然后,根据理论分析,选购了合适的光电器件进行了系统封装,与匹配的电路模块结合,实现了微型光谱仪的光谱检测功能。光谱仪的光学系统安装在66 mm×40 mm×30 mm的体积范围内,实际测量的光谱分辨率为0.215 nm,与理论结果较为吻合。进一步地,搭建了一套基于该微型光谱仪的光纤光栅温度传感测量系统,该微型光谱仪作为信号解调仪,选择了四个中心波长分别为1534、1538、1542和1545 nm的光纤光栅作为传感器,温度在0~50℃范围内以1℃为间隔连续变化,最终实现了温度实时测量和信号解调,系统温度灵敏度分别达到9.58、9.68、9.69和9.6 pm·℃^(-1),验证了该微型光谱仪的高分辨率和高可靠性。研制的微型光谱仪的子组件可以固定在外壳上,系统内部无可移动元器件,体积小、分辨率高、稳定性好,可应用于其他诸如物质浓度分析、传感信号测量等需要高分辨光谱分析的场合。

摘要：超声显微测量技术是一种广泛应用于工业、航空航天、医疗等领域的无损检测方法。为了减小对100 MHz以上高频超声激励接收仪的进口依赖,研究高频信号激励接收方法。本文超声激励电路利用三级管雪崩击穿特性,以及MARX拓扑电路的电压倍增原理,通过减小激励脉冲脉宽时间,提升带宽覆盖范围。研究了高频超声信号接收电路,并集成超声激励接收仪。研究实现了设备的国产化替代,填补国内超声领域100~500 MHz高频脉冲收发仪的空白。实验结果表明,设计产生的高频激励信号峰峰值不小于128 V、上升沿时间小于0.47 ns、脉宽小于3.5 ns,系统工作带宽覆盖500 MHz,满足高频超声测量系统的需求。

摘要：绳索驱动的分段式蛇形空间机械臂通常具有相同结构的模块化关节,能够在狭小空间中灵巧操作,其精度是制约机器人发展的主要因素。为了提高蛇形空间机械臂的位置精度,指导蛇形空间机械臂的精度设计,以单个2-DOF关节为对象,提出一种正则化的运动学标定方法。首先,对具有多重映射关系的2-DOF关节的运动学进行分析,通过矩阵全微分理论建立包含所有几何误差参数的误差模型。然后,对2-DOF关节各部件的所有误差源进行灵敏度分析,依据3σ原则和理想的位置精度设计指标指导各部件的公差设计。最后,考虑所有的制造和装配误差,采用正则化方法对2-DOF关节进行误差辨识,用于补偿控制器中的名义运动学模型。结果表明,经过修正后的运动学模型的位置精度提高了50%,验证了运动学标定的有效性。

摘要：机械加工制造水平在工业发展中占据着举足轻重的地位,对于我国实现高质量发展以及提升国际竞争力具有不可或缺的作用。然而,目前我国在机械设计制造领域仍面临一些技术和工艺的瓶颈,这些问题的根源在于机械加工制造的精度尚待提高。在这样的时代背景下,我们必须高度关注机械设计制造工艺的发展和创新,以及精密加工技术的提升,从而为我国的工业发展注入新的活力。

摘要：在火箭遥测系统单机的实际研制工程中,遇到两个关于产品FPGA软件的故障,每个故障均定位于两个不同FPGA软件协同工作时的接口信号;为了解决接口信号设计不合理的问题,使用仿真工具对不同软件进行联合仿真,尤其专门针对两个软件间的接口信号的时序进行仿真;通过此种方法很清晰地定位了软件接口信号的故障并且提出了行之有效的改进措施,并且和用示波器测量信号的方法相比,所用方法更加高效、直观、便捷;结果表明,通过对两个不同软件的联合仿真,完美地展现了接口信号的时序,优化了设计流程,目前已将此方法和设计流程作为模块间接口信号设计的必备流程,用于提升产品的可靠性。

摘要：测量通信信号的调制识别是对多种信号交互并伴有噪声的环境下辨识特定信号的方法进行研究,也为详细理解信号信息做出相应分析;通过从原理基础到方案设计以及验证结果,层层递进地揭示了信号调制识别技术的原理、发展现状以及当前的先进识别技术,采用了自己设计的一套识别方案对不同的模拟调制信号进行制式识别并分类;具有较高的可靠性、便捷性、可操作性强,基于Matlab的软件平台对基本的模拟调制信号进行仿真测试,确定判别门限,经实验验证成功识别了AM、DSB、SSB和FM四种信号;实验得出在SNR>12 dB的时候能达到90%的制式识别正确率,证明设计的识别方案的可行性。

摘要：航天测控系统数据处理软件系统充分借鉴了成熟软件的设计经验,对数据处理要求和架构进行了研究,采用实时性和可靠性的设计重点,充分考虑软件通用性和适用性统一化的技术特点,实现了测控系统数据处理软件系统完整处理数据流程和结果;具有较高的自动化水平,可靠性、实用性、可扩展性强,并通过了分系统测试、系统联试以及外场联试等多种测试的考核验证,从试验数据的接收和处理结果来看,系统在数据存储、显示、通信、挑路处理等方面都达到技术指标要求,技术状态受控,满足试验需要。

摘要：针对当前微波开关指标测试流程复杂、测试方法自动化程度低问题,提出了一套集指标测试、数据采集和数据管理功能于一体的自动化测试系统;该系统基于微波开关生产及试验环节的实际使用需求,通过软件平台实现对通用测量仪器及遥控遥测设备、射频开关矩阵等设备的自动化控制,单次可满足最多16个微波开关的同步测试,可实现同轴型和波导型两类开关的S参数、切换时间、门限电压、接触电阻、跑荷等总计18种指标参数的测试和试验数据管理,达到了测试效率和试验质量的双提升。

摘要：随着船舶工业的发展,船舶设备的健康管理越来越受到重视;冷却剂泵作为船舶冷却系统的重要组成部分,其健康状况直接影响到船舶的正常运行和安全;对船舶冷却剂泵健康状态管理系统的设计进行了研究;采用了数据采集及状态参数特征提取、设备状态识别、设备健康管理、数据管理、配置管理5个关键技术模块;经测试准确、稳定地实现了船舶冷却剂泵设备状态识别;通过对该系统的设计与实现,可以有效地监控和管理船舶冷却剂泵的健康状态,提高船舶的运行效率和安全性;同时,该系统也为其他船舶设备的健康管理提供了一种可行的解决方案。

摘要：气动力测试对验证扑翼飞行器的设计方法和优化改进飞行器重要系统特征参数起着重要的作用。介绍了一种新研制的结构简单、低成本、高性能的三维力传感器,用于扑翼机气动力测试系统,重点介绍了三维力传感器的设计和标定方法。首先,通过弹性机构的微变运动学建模验证了结构设计的可行性;然后,对传感器进行解耦标定实验,得到传感器的非线性误差小于1.19%,耦合误差小于3.21%,灵敏度大于1.1 V/N;最后,通过对一款小型扑翼飞行器的气动力进行测试,获得了扑翼机主翼气动力随影响参数变化的定量评价数据,为扑翼机实现室内和室外的机动灵巧飞行,提供了有效帮助。