1m口径红外测量系统的辐射定标

为了测量空中目标的红外辐射特性,设计了一套1m口径红外测量系统的辐射定标装置。给出了红外测量系统辐射定标的数学模型,以腔型黑体和平行光管组合作为标准辐射源,建立了1m口径红外测量系统的辐射定标系统。考虑该红外测量系统的光谱响应具有选择性,若采用传统辐射定标方法易产生原理误差,故提出了一种基于光栅单色仪和标准辐射计的相对光谱标定方法。给出了该标定方法的数学模型并进行了相对光谱标定。最后,在外场以黑体作为模拟目标进行了辐射特性测量实验。结果表明,应用本文提出的辐射定标方法,1m口径红外测量系统的辐射特性测量误差最大值为9.5%,比传统方法平均减少了约8.7%,可满足实际项目指标要求,非常适合外场辐射定标的应用。     

地基空间目标红外辐射特性测量技术

空间目标红外辐射特性测量试验是获取空间目标辐射特性的唯一直接手段。介绍了研制的地基空间目标红外辐射特性测量系统的组成及关键技术,分别利用红外单色照明光管和大面源黑体实现该地基测量系统的光谱定标和辐射定标,并通过大气参数测量设备实现目标和地基测量系统之间的大气传输修正。对该地基测量系统的辐射定标精度和目标辐射测量精度进行了深入分析,中波和长波红外测量系统的辐射定标精度分别为6.9%、4.8%,目标辐射测量精度分别为23.7%、23.2%。最后,利用该地基测量系统对国际空间站进行了辐射测量试验,并给出了空间站的中波红外和长波红外辐射测量结果。     

航空发动机整机红外辐射特性台架试验方案研究

根据航空发动机整机红外辐射特性台架试验要求,给出了发动机整机红外辐射特性试验的测试场地规划,并介绍了红外辐射测量设备的工作原理和技术指标等。重点对红外辐射特性试验测试结果准确性的影响因素进行了分析,并提出了提高红外测试精度的相关措施。根据具体试验场地和环境,规划了开展航空发动机整机红外辐射台架试验的测试场地、现场校准、背景遮挡装置等具体的测试方案,为后续发动机红外辐射特性地面台架试验的开展奠定重要基础。     

中波红外整层大气透过率测量及误差分析

为实现中波红外整层大气透过率的现场测量,提高空间目标红外辐射特性测量精度,研究了基于标准红外自然星的大气透过率测量方法。建立了基于Beer定律和Langley-Plot定标原理的测量实验数学模型,搭建了基于1.2m口径地基光电望远镜的测量实验系统。采用了"准实时单点校正""窗口提取"和"信噪比特性曲线"等方法有效降低了红外探测器非均匀性和自然星弥散成像等问题给测量精度带来的影响。最后,分析了测量实验的理论误差。实验数据显示:空间目标大气层外红外辐射照度测量的最大实际误差为16.28%,中波红外整层大气透过率测量的理论误差为11.75%。结果表明:基于标准红外自然星的大气透过率测量方法测量误差小,实验系统对外场观测任务适应性强,为空间目标红外辐射特性的地基测量提供了新的解决方案。     

用红外辐射-量热法测定O_2(1~△)绝对浓度的研究

本文研究红外辐射-量热法测定O_2(~1△)绝对浓度的原理,装置结构,以及各种操作因素的关系。试验证明该方法装置简单适用,测量可靠,具有一定精确度。     

利用大气修正因子提高目标红外辐射特性测量精度

提出了利用大气修正因子修正大气透过率来提高测量目标红外辐射特性精度的方法。建立了目标红外辐射特性测量模型,给出了基于大气修正因子的目标红外辐射特性测量方法。该方法将短距离大气透过率实测结果和MODTRAN模拟计算的大气透过率之比定义为基础大气修正因子,然后依据长距离与短距离的不同数量关系得到增强大气修正因子,最后利用该因子对MODTRAN计算的长距离大气透过率进行修正并进行目标的辐射反演,从而获得目标辐射特性。对中波红外摄像机进行了定标,利用中波红外摄像机和面源黑体开展了目标红外辐射特性测量实验。实验结果表明,利用大气修正因子修正大气透过率的目标辐射测量方法得到的目标辐射特性测量精度在8%左右,高于传统的利用MODTRAN计算方法得到的20%的测量精度。得到的结果显示本文方法较传统方法较大程度地提高了目标辐射特性测量精度。     

一种光电经纬仪目标仿真训练系统的研究

设计了一种光电经纬仪目标仿真训练系统。结合光电经纬仪任务情况,按照设备操作、指标测试、维护保养、应急排障和任务流程演练五大模块,设置了近40个操作科目;研究并确立各类飞行器航迹的建模策略;利用UG和Unity3D实现了经纬仪重要部件的建模和控制;用LabVIEW完成了应急排障模块的各类故障波形;用Eduis为各科目制作了系统详尽的多媒体讲解视频;设计了科学合理教学训练考核评估模型,对学员各种操控技能的训练结果进行考核评估,并通过单杆实例验证该系统设计满足要求。     

OS530系列红外辐射温度表测量地表温度的应用

本文介绍了OMEGA公司OS530系列红外辐射温度表测量地表温度的工作原理和使用方法，并利用实测资料分析和讨论了该系列红外辐射温度表在地表温度测量中的使用和误差订正。     

应用内外定标修正实现红外测量系统辐射定标

由于现有的大口径短波红外测量系统的辐射定标需要制备大口径红外平行光管,不仅机动性差且成本较高,故提出了一种基于内、外定标修正的辐射定标新方法。该方法将一个中、高温腔型黑体置于红外系统内部,通过切换反射镜,将中、高温腔型黑体辐射引入红外光学系统,并对部分光路进行中、高温段的内定标。然后,使用大面源黑体对全系统进行中温段的外定标;提取并处理公共温度范围的内、外定标数据以获取内、外定标之间的修正系数。最后,对中、高温段的内定标数据进行修正从而获取全系统的辐射定标数据。使用该方法对某Φ400mm口径的红外测量系统进行了辐射定标,并根据定标结果反演了黑体的辐射亮度和温度。结果显示:辐射亮度反演的最大误差为1.67%,温度反演的最大误差为1.02℃。实验结果证明了该方法可以准确、有效地对大口径短波红外测量系统进行辐射定标。     

红外目标模拟器校准系统研究与分析

文章论述了红外目标模拟器校准系统在航天、航空、国防、军事及国民经济各领域中的重要作用和意义,综述了近年来测量技术的研究发展现状。红外目标模拟器广泛应用于红外技术上。从保证红外辐射量值的准确性和有效传递出发,有必要对红外目标模拟器的输出辐照度进行测量和验证。基于辐射量测量原理,目前红外目标模拟器其测量装置从测量原理上可分为辐射源为标准的测量和以探测器为标准的测量,本文介绍了这两种方法进行测量的原理和装置并简单介绍了作者基于绝对方法的测量系统。进而描述了红外目标模拟器校准系统的应用情况。展望了红外目标模拟器测量技术目前存在的问题及发展趋势。     

基于固有安全的多功能辐射测量仪

为实现固有安全光辐射防爆技术,评定设备的光束强度,设计了一个多功能辐射测量系统。分析光电转换器的检测原理,选择光电池和PIN光电二极管作为光电转换模块核心元件,并设置了模式切换,以完成不同种类光信号的采集。经过后续电路的信号处理,最终实现连续光波辐射的平均功率、脉冲辐射的峰值功率以及脉冲能量的测量。这种用于防爆的专用测量仪能够提供整体的光辐射设备防爆技术测量方案,具有实际的应用价值。     

红外辐射光转换系统在温度测量中的应用

分析红外辐射光转换的原理及方法,研制红外辐射测温系统,用于高速运动物体的温度检测.从实际应用情况入手,对硬件电路设计、温度标定以及温度曲线拟合进行了详细论述.硬件电路设计主要包括光电转换、前置放大和恒温模块.设计温度标定实验获取数据.经多个模型比较,选用了指数模型,用来拟合电压温度曲线并进行了拟合误差分析.最后给出了整个系统的测试效果.     

阵列式近红外目标模拟器的设计与实现

为了能够实现逼真的红外仿真环境,设计了一套红外成像仿真系统。该系统通过对红外发光二极管的特性研究,利用脉动光提高其发射距离,借助适当的光学装置,实现小功率发光器件模拟红外目标的功能。该系统可用于红外目标仿真,对红外成像系统的性能做出整体评价;也可以对不同红外成像系统的性能进行比较分析。通过对某型导弹动态测试,表明了该系统方案的可行性、实用性。     

一种面向用户的计算机集成热工测控系统的研制

良好的测控手段和用户友好的测试软件是高精度的空调器性能测量装置的重要保证.本文分析了影响空调器测量精度的影响因素,设计了一套用于空调器性能测量的测控系统.测控系统以面向用户为设计原则,在保证测量精度的前提下,采用了高性能的测量传感器、自动控制器、人机对话的触摸屏等,编制了关键的控制采集软件,具有控制精度高、使用灵活、界面友好、性能稳定可靠等特点,在多套空调器性能测量装置上成功应用.     

复杂背景下三维弯曲表面红外测温修正

航空发动机涡轮叶片的断裂脱落与叶片温度密切相关,准确测量涡轮叶片温度对航空发动机的安全运行具有重要意义。针对涡轮叶片材料发射率不均匀、周围高温物体反射严重以及探测角度变化等因素导致传统红外辐射测温方法精度难以保证的问题,基于辐射传输理论与红外热成像测温原理,分析了对红外测温结果影响的主要因素,提出了复杂背景下三维弯曲表面红外辐射测温的修正模型。通过设计实验测量获得弯曲表面的发射率、双向反射分布函数、角系数等重要参数,根据提出的温度修正模型,得到弯曲表面红外修正温度。通过与典型位置上热电偶的测温结果对比,测温误差由修正前的4%左右下降到1%以内,证明了所提的修正模型具有较高的精度和适应性,可为涡轮叶片气动传热试验技术的提升和航空发动机等重大装备的研制提供支撑。     

一种光学点温测温仪系统设计

针对红外测温仪测温准确性不高,易受环境、距离、辐射率等影响的问题,设计了一种新型的光学点温测温仪,该测温仪以光学和热学理论为基础,结合应用点像望远镜原理,利用自聚焦透镜替代二次透镜,通过光纤在像面接收光波并传输转换至电信号处理单元,真正实现了点温测量,最后,提出了系统软硬件设计的原理和方法.经过精确的标定和调试,其结果...     

船舶起货机液压系统的可视化仿真研究

针对当前船舶液压系统科研和教学过程中传统实物设备的封装性、隐蔽性、抽象性等不足,提出并实现了一套模拟和再现液压系统整体工作场景和液压油流动特性的可视化仿真系统。运用纹理映射方法对管道内液压油的流体特性及形态进行模拟;运用数值方程对液压系统工作机制和液压油动力学规律进行模拟,成功地仿真了船舶起货机液压系统的工作过程,为船舶起货机液压系统的科学研究和教学训练提供了有效手段。     

基于隧道磁阻传感器的GIS隔离开关双确认系统设计

为实现高压隔离开关分合闸位置的精确测量,文中基于隧道磁电阻效应的磁感应原理设计了一套GIS隔离开关分合闸位置监测系统,实现GIS隔离开关分合闸状态的精确判别,与传统辅助开关接点构成隔离开关分合闸位置的非同源位置"双确认"判据,为一键顺控操作提供辅助判别支撑,满足变电站设备操作安全可靠性要求.试验证明,文中设计的系统具有...     

面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统

研制了一种面向大型工件现场测量的光笔式视觉测量系统,对其中的关键技术进行了深入研究。该系统主要由带有红外LED光点的光笔、1台CCD摄像机、靶点亮度控制器、一维标定尺以及安装有测量软件的计算机组成。在对LED点光源光强控制方式及成像系统工作原理进行分析的基础上,设计并实现了以多靶点亮度自适应控制技术和主动离焦模糊技术相结合的靶点光斑图像生成技术。该技术保证了在大跨度测量范围内均能获得高质量的靶点光斑图像,解决了对焦成像中摄像机视场范围与景深有限的问题;针对光笔标定问题,提出了一种简便易行的现场标定方法,此方法只需要若干个辅助靶点和2个以上间距已知的圆锥孔,就可以同时确定光笔上各靶点及光笔测头在光笔坐标系下的坐标。实验结果显示:该测量系统在2~10 m空间长度测量标准差不大于0.095 mm,能够满足中等精度的大型工件现场测量要求。     

M11康明斯发动机燃油系工作原理与故障分析实训台设计

针对M11康明斯发动机PT泵燃油系维护保养中面临的困难,研制了其工作原理与故障分析实训台。在研制过程中应用了单片机技术、故障树理论和大规模薄膜开关矩阵制作工艺,使实训台逼真模拟了燃油系的工作原理。实训台也设置了燃油系常见故障现象、故障原因和故障排除方法的教学实训功能,模拟了燃油系故障的分析过程。该实训台在一些部队单位进行了实际应用,具有很好的应用前景。