大口径离轴长条形反射镜的检测支撑机构

针对大口径离轴长条形反射镜光轴水平向检测的需要,设计了一套检测支撑结构。优化了结构参数,实现了由支撑结构引起的镜面面形误差最小化。通过比较长条形反射镜光轴水平向检测支撑的级联多点支撑结构,选择了结构简单、扩展性和调整性优良的两点单层固定支撑结构。利用集成仿真与优化方法,分析计算反射镜镜面面形误差随支撑间隔的变化趋势,确定了最优支撑间隔。最后,利用干涉仪结合补偿器的检测方式,对不同支撑间隔工况下镜面面形进行检测,验证了仿真分析的可靠性。结果表明:在支撑间隔为564mm时,由检测支撑引起的镜面面形误差最小(RMS=8.26nm),干涉检测得到的镜面面形误差随支撑间隔的变化趋势与仿真得到的趋势相符,仿真结果可靠性高。提出的方法可实施性好,可推广到其他大口径离轴长条形反射镜的设计和检测中,为离轴三反(TMA)相机的设计提供技术基础。     

LVDS三线同步串口的传输速率

搭建了一个合理的试验平台,利用FPGA产生10bit数字自校图形,经过LVDS同步串口传输,在数据接收端处理串转并数据送入图像采集卡,通过实时观察接收图形是否正常来判断该传输速率下的可靠性。分别研究了基于FPGA片内低压差分模块和专业差分转换芯片的两种应用方案。通过大量试验得出结论:两种方案的最高传输速率,前者约能达到152Mbit/s,后者约为125.2Mbit/s。考虑到工程实际中可能面临的各种复杂应用环境,推荐适当降额应用。     

一种多传感器图像融合与数字水印技术

在小波包域提出了一种多传感器图像融合和双水印算法。首先,利用HIS变换和小波包变换将多光谱和全色图像分解为多个高低频子带,根据小波包域系数特点,低频部分采用基于区域平均能量加权算法的规则进行融合,高频部分采用绝对值取大的规则进行融合。然后,在高低频图像融合系数分别嵌入一个水印,低频水印利用了离散余弦变换的聚能去相关能力,高频水印利用了图像纹理子块特征。最后,对嵌入的双水印融合图像进行攻击和分析。实验结果显示,融合图像在保留多光谱图像光谱信息的基础上有效提高了空间分辨率;加水印的融合图像具有良好的不可视性和鲁棒性。     

步进电动机控制系统设计概述

为了建立一个高效的步进电动机控制系统,需要将采用步进电动机作为执行机构的系统看作是一个由步进电动机、驱动电路和控制器三部分组成的有机整体。从系统的观点出发,研究了如何通过分析一个系统得到所需要的有用信息,然后利用这些信息选择步进电动机和搭建驱动电路。对于步进电动机的选择,通过对其参数含义的深入分析,给出了相关转矩、转动惯量、频率等参数选择的建议和相关公式。对于驱动电路的搭建,根据步进电动机的不同特点,分别给出了其基本的驱动电路,并通过四相永磁步进电动机25BY4803对改善驱动性能的方案进行了仿真。对于步进电动机绕组电流检测,提供了几种可供选择的方案,可以根据实际情况选择。     

基于退化模型的图像渐晕处理技术

针对反射镜拼接光学系统中的图像渐晕问题进行讨论,从几何光学角度分析了反射镜遮挡导致的部分光线无法在像面上成像出现的能量损失问题,对渐晕能量分布进行了定量分析。根据分析结果,提出了一种适合反射镜拼接渐晕的退化模型,采用最速下降法进行模型参数的求解,推导了Hesse矩阵的相关参数,较好地解决了不规则曲面拟合的问题,进而实现了拼接渐晕的处理。实验结果表明:文中方法能够有效地估计退化模型的相关参数,处理后图像的信噪比提高了至少15 dB,有效地去除了拼接带来的渐晕失真,且达到实时应用的要求,具有广泛的应用价值。     

空气静压导轨中几种常用静压垫结构特性的比较

在相同边界条件和初始值时，对空气静压导轨中圆形，方形，圆环形，环矩形等几种常用的静压垫结构进行了数值仿真分析，得到了对应的压强和速度分布情况，并对结果进行了比较，认为环矩形结构静压垫具有更高的承载能力。     

磁悬浮进给机构设计

设计了一种集磁悬浮技术和线性驱动技术为一体的精密磁悬浮进给机构。这种机构采用直线同步电动机对悬浮平台进给机构提供驱动力。实现了进给机构在水平和垂直两方向的无接触支撑和导向，具有响应快速、刚度高以及定位精确的特点，能够满足微电子设备高精度、高效率和超洁净加工的需要。文章还对磁悬浮力和直线电动机推力进行了分析计算。     

空间光学遥感器的辐射传递特性与校正方法

由于受大气背景辐射和自身光电响应特性的影响,对地观测的空间光学遥感器所获取的原始数字图像与景物真实的辐射亮度图像相差甚远 ,为此,通过对光学传感器辐射定标,建立了入射辐射亮度与输出图像灰度间的辐射响应函数,来实现辐射亮度图像的反演和辐射校正。根据光学遥感器辐射传递转换过程,采用泰勒级数和矩阵函数模型描述了"辐射响应函数"的物理概念,并提出了多次回归分析求解矩阵方程获得辐射校正系数的方法。在进一步的实验中,结合积分球扩展辐射源对某型号民用相机进行实验室辐射定标,获得了该相机的辐射响应函数。实验结果表明,该方法可行且实用。最后,对实验获得"辐射响应函数"的物理意义以及辐射定标精度等问题进行了讨论。     

推扫型TDI CCD光学遥感器动态成像研究

针对基于推扫技术的TDI CCD空间光学遥感器动态成像试验,研制了一套检测系统。在系统中,设计了模拟卫星推扫的双支承U型结构精密转台。搭载遥感器,以角速度0.555°/s在±5°的范围内转动时,转台稳速控制精度达到0.3%。设计了一种奈奎斯特频率靶标,在每组矩形垂直靶条间加入公差为a/n的等差级数间隔靶条,解决了遥感器推扫时CCD像元与垂直靶条像匹配不确定性问题,使配准简化,提高了测量结果的准确性。试验结果表明:遥感器获得了垂 直、水平及45°方向的0视场,±0.86视场奈奎斯特频率靶条像,验证了采用推扫技术的TDI CCD遥感器所具有的高品质。     

离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计

为了提高太赫兹成像速度,设计了一种像面扫描太赫兹快速成像系统。它为反射式单像素探测器成像,成像系统采用新设计的表面镀金的离轴抛物面镜结构以实现大口径、无遮拦、高反射率、高质量成像;反射成像系统光学设计F数为2.93,通光孔径为100 mm,视场为1,焦距为293.45 mm,成像窗尺寸为64 mm64 mm,圆孔直径为2 mm,扫描采集1616像素图像时间为0.1 min,3232像素图像时间为0.42 min,6464像素图像时间为1.7 min,空间分辨率为1 cm。扫描系统结合压缩传感成像理论采用新型像面扫描方法实现快速成像,在系统焦平面位置加入旋转多孔盘,对像面的图像进行太赫兹能量强度扫描,使用金属光锥收集能量到高莱探测器。利用压缩传感理论的特殊条件（采样数目与图像像素数相等）进行像面图像采集,然后利用正则归一化方程重构像面图像,该系统具有成像速度快、分辨率高、低成本、结构紧凑合理的优点。