摘要：光电载荷技术是巡飞弹的关键技术之一。提出了一种适用于方位-俯仰结构光电载荷的对地扫描方案,综合考虑巡飞弹在扫描地面目标过程中光电传感器参数、自身姿态以及运动信息等关键因素对扫描视场的影响,建立了巡飞弹飞行高度、速度、光电载荷框架角度、扫描角速度以及光电传感器视场角与扫描视场覆盖范围之间的数学模型。推导出了一种对地无缝扫描方案,给出了实现无缝扫描的约束条件,并计算了不同飞行速度及扫描角速度下的无缝扫描幅宽。通过仿真对比分析了不同飞行和扫描参数下的扫描视场覆盖范围,结果表明设计的巡飞弹载光电对地扫描方案能够满足扫描视场无盲区的要求,且巡飞弹飞行速度与光电载荷扫描角速度间存在最优匹配关系。

摘要：成像探测器的装配定位状态对光电侦察系统的性能有重要影响,装调过程中探测器像面的倾斜、平移、旋转、位置等都会带来多维度误差,导致超视距观测系统成像探测器的像面失调,造成图像模糊、光轴偏移等现象。本文设计和搭建了一套光学测量系统,采用灰度梯度的图像清晰度评价方法,自动判别成像探测器的装调误差。光学测量系统对成像探测器的装调精度可达0.015 mm,并且可以根据系统成像的多感兴趣区(ROI)灰度梯度值的误差大小,给出装调的合格性判断。该光学精密装调系统为实现“以机代人”对探测器进行多维精确量化装调奠定了基础。

摘要：石墨烯材料作为一种柔性导电材料,已广泛应用于人体感知领域的研究。因其优异的物理性能和导电性能,研究人员通常将石墨烯材料与其他材料相结合,或对石墨烯材料进行结构设计,将石墨烯材料作为柔性传感器发展的研究重点。基于石墨烯材料在人体感知监测领域的研究进展,对常见的含石墨烯材料柔性传感器在人体脉搏监测、人体运动监测和人体疾病标志物监测三方面的监测能力进行综述。对石墨烯材料柔性传感器在不同人体感知监测领域的发展情况进行总结和分析,为未来石墨烯材料在人体感知监测领域的研究提供了参考。

摘要：无人机在城市作战的复杂环境中,目标对象不仅种类繁多且密集分布,极易遭遇相互遮挡的情况;此外,由于无人机视角下的目标尺寸显著缩小,因此,检测过程中会出现漏检和误检的问题出现。针对以上问题提出了一种无人机目标检测算法PCAC-YOLO。为了增强遮挡目标边缘信息的表征能力,通过裁剪CBS层和添加基于相似度的激活模块(Similarity-Aware Activation Module,SimAM)注意力机制,设计了新的空间池化连接自注意力机制(Spatial Pooling Connect Self-Attention Mechanisms,SPCSM)模块。同时引入卷积特征提取模块Conv2Former,提高了模型对小目标特征的关注能力。实验结果表明,在AU-AIR数据集中,相较于原始的YOLOv7算法,Precision值增加至52.8%,提升了14.1%;mAP@0.5值增加至41.4%,提升了6.1%;mAP@0.5:0.95|small值为16.2%,提升了1.7%。该目标算法有效提升了在城市作战环境无人机视角下的目标检测准确率,证明了设计算法的有效性。

摘要：高精密红外靶标是红外成像领域的重点研究内容之一。基于张正友标定原理,通过材料温度和表面辐射特性设计适合于红外标定的简便式精密靶标;基于张正友标定方法的基本原理,提出靶板设计的基本要素;根据表面辐射机理、靶面特征点的几何位置关系及热力学原理,设计高低辐射区域具有锐利分界线的靶板,并借助成像原理分析靶板板面误差精度,获得符合基本要素的简便式高精密靶标。对设计的靶标进行试验,结果表明:该靶板在较低温差载荷(相对于室温22℃)的作用下,靶面高辐射区和低辐射区边界锐利,能够为标定提供精确的特征点,标定反投影均方根误差小于0.16 pixel,适合于红外成像系统的高精密标校。

摘要：长波红外光谱成像技术在矿物探测、危险化学品识别等方面有广阔应用前景。针对长波干涉光谱成像技术的小型化及多平台应用需求,分析了两反射面Sagnac型、三反射面Sagnac型、静态Michelson干涉型、摆臂式Michelson干涉型和变间隙法布里-珀罗(F-P)干涉型5种常用的干涉型光谱成像仪方案,从体积、稳定性、装调精度要求和光学系统复杂度等方面比较了各方案的优缺点,研制了变间隙F-P光谱成像仪原理样机。采用重排、切趾、傅里叶变换、光谱辐射标定等处理方法准确反演出目标的光谱,并使用该原理样机对甲基磷酸二甲脂化学品进行了探测试验,其测试结果与高精度MR170光谱仪测试结果一致。

摘要：为满足高机动装甲车辆对光电瞄准系统视轴高稳定精度的要求,设计了光路中嵌入快速反射镜的反射镜式光电系统复合轴稳定平台。首先,利用施奈尔反射镜定律的矢量方程,构建系统视轴矢量方程,研究其运动特性、稳定补偿原理;然后,分析了控制方法、控制系统频率特性,分析结果显示,传统稳定平台控制系统的截止频率26 Hz,而复合控制系统的截止频率为215 Hz,控制系统带宽提升了8倍以上;最后,构建了复合轴稳定平台实验装置、测试装置,介绍了实验方法、稳定精度测试原理,开展了复合轴平台与传统平台的稳定精度比较实验。实验结果表明,在相同的实验条件下,复合轴平台较传统平台的稳定精度提高了5倍以上,反射镜式光电系统光路内嵌复合轴稳定平台能够实现光电瞄准镜的高精度稳定。

摘要：基于硅纳米块阵列和亚波长金属光栅,硅纳米块长轴与金属光栅夹角为45°,本文设计了一种高效、宽带偏振转换结构.模拟计算表明该结构实现了线偏振光90°旋转,在3.4—4.5μm波段偏振转换率大于60%,在3—5μm光谱范围内的转换对比率大于10~4.由于该结构光学性能优异,制备难度低,可以应用于光传输控制.

摘要：伴随巡飞弹这一新型武器系统的快速发展,巡飞弹载光电载荷设计过程中关于小型化、轻量化、抗过载等多种要求的设计矛盾日益突出。为解决巡飞弹载光电系统小型化轻量化前提下的高效承载问题,建立了一种基于拓扑优化的巡飞弹载光电关键结构设计方法。该方法以结构低阶模态频率和过载工况下的结构柔顺度为设计约束,以质量最小为目标,建立了基于变密度法的拓扑优化设计模型,进而利用Altair HyperWorks软件求解得到关键结构的拓扑布局方案,之后综合弹载光电系统功能要求和零件加工工艺等要求,利用UG软件对拓扑优化结果进行几何模型重构并开展校核分析,最终完成关键结构的优化设计方案。在应用算例中,首先对某巡飞弹载光电关键结构零件光具座的经验设计方案进行了分析,然后利用该拓扑优化设计方法,在主要力学性能保持不变甚至部分性能有所提升的前提下,将该光具座结构成功减重22.4%,有效提高了该巡飞弹载光电系统的轻量化水平和结构承载效能,满足了系统设计要求,同时也表明了该优化设计方法的有效性和实用性,具有良好的推广性。

摘要：从航空光电系统瞄准线惯性稳定的内涵和应用需求入手,以典型惯性稳定平台控制系统为例,围绕伺服元件/电路噪声、结构特性和动态环境三个方面,归纳总结了影响惯性稳定性能的主要因素.着重分析了控制回路特性参数、控制器以及结构特性对瞄准线惯性稳定性能的影响,指导惯性稳定平台结构与控制系统设计.为满足航空光电系统远程探测的需求,克服内部光学元件相对位移或变形引起的瞄准线抖动,在惯性稳定平台基础上引入基于参考光的高精度瞄准线惯性稳定技术,并开展了相关分析与实验工作,最后对瞄准线惯性稳定技术的发展提出了几点建议.