太阳模拟器光学系统设计

论述了太阳模拟器的工作原理,设计了一个太阳模拟器光学系统,该系统由椭球面聚光镜、光学积分器、光阑、准直物镜等组成,并对准直性误差进行了理论计算。设计结果表明,成像质量良好,满足系统的技术要求。     

卫星试验用小型地球模拟器研究

针对卫星同步轨道高度,研制了卫星试验用小型地球模拟器,解决了红外地球敏感器地面模拟试验测试和精度标定问题.介绍了准直式红外地球模拟器总体方案.采用红外光学系统设计与计算技术,设计了锗准直透镜,通过理论分析和光学计算,得出地球光阑、热地球位置和大小与地球张角、锗准直透镜光学参数之间的关系,分析了地球张角偏差和光束平行度偏差对地球模拟器张角的影响,为地球模拟器的研制提供了设计依据.     

移动式太阳模拟器控制系统研究

移动式太阳模拟器控制系统是移动式太阳模拟器的重要组成部分,用来控制太阳光照射的位置和方向.本文介绍了太阳模拟器控制系统的组成和工作原理,通过对计算机控制软硬件系统设计,实现了对移动式太阳模拟器两个平动和两个转动的位置及速度的精确控制,有效解决了移动式太阳模拟器的控制问题.并给出了实验结果,为移动式太阳模拟器的研制奠定了基础.     

LED太阳模拟器控制系统研究

针对目前LED太阳模拟器合成光谱与太阳光谱匹配不佳的情况,提出了一种基于光谱合成原理,利用LED光强调节技术与反馈控制技术,对全波段太阳光谱进行模拟的LED太阳模拟器控制系统的设计方法,实现任意波段LED光强单独调节的目标,解决了合成光谱细节优化的难题。根据LED结温对其发光特性的影响,利用热电制冷与反馈控制技术相结合,有效的控制了LED光源阵列的工作温度。实验验证LED太阳模拟器合成光谱与太阳光谱的匹配度达到了AM1.5的A级标准。     

全光谱太阳模拟器光源选择的实验研究

光源的选择是设计太阳模拟器的重要内容。本文通过对普通卤钨灯、镀膜卤钨灯及一种特殊金属卤化物灯——新型镝灯的测量试验研究,指出了单层膜和多层膜的卤钨灯由于其红外部分能量占总能量的比例过大,用这些卤钨灯作全光谱太阳模拟器光源是不合适的。所选用的新型镝灯是全光谱太阳模拟器的一种理想光源,光源的相对光谱能量分布失配误差在部分波长内满足A级模拟器的要求,在250—2500肿波长范围内皆能满足B级模拟器的要求。     

全光谱太阳模拟器光源选择的实验研究

光源的选择是设计太阳模拟器的重要内容。本文通过对普通卤钨灯、镀膜卤钨灯及一种特殊金属卤化物灯——新型镝灯的测量试验研究,指出了单层膜和多层膜的卤钨灯由于其红外部分能量占总能量的比例过大,用这些卤钨灯作全光谱太阳模拟器光源是不合适的。所选用的新型镝灯是全光谱太阳模拟器的一种理想光源,光源的相对光谱能量分布失配误差在部分波长内满足A级模拟器的要求,在250~2500nm波长范围内皆能满足B级模拟器的要求。     

太阳模拟器回转运动系统研究

采用步进电机与感应同步器相结合的闭环控制技术,提出了具有两个回转运动环节的太阳模拟器结构设计方案。在光学系统的布局及总体结构确定基础上,重点阐述回转机构机械结构与设计方法,计算机闭环控制,以及回转运动系统精度分析。实验表明,回转系统转角精度优于0.02°。     

基于全光谱输出太阳模拟器氙灯光源的研究

在太阳模拟器的设计中,光源的选择和设置直接影响辐照面的光谱特性和辐照度,本文通过对高压短弧氙灯光源的发光原理、光谱特性、功率计算、点燃方式等综述,给出了满足全光谱输出太阳模拟器光源的选择依据,并结合光谱仪实验测试提出光谱的评价方法。     

一种大型太阳模拟器机械系统的设计

针对太阳模拟器的光出射角度不可变和太阳模拟器温控系统不好解决的问题,提出了一种大型太阳模拟器方位和俯仰回转机构及其控制系统和太阳模拟器温控系统的解决方法。方位与俯仰回转机构采用U-T型框架结构,轴系采用滚动轴承支撑结构,机械传动系统采用蜗轮蜗杆传动机构,温控系统采用水冷方式,通过计算机控制系统,完成对方位与俯仰回转机构转角的角位置控制,进而得到不同出射角度的出射光路,通过温控系统完成对氙灯和积分器的冷却。通过对比,发现这种回转机构为试验验证能带来更多的便利,温控系统能有效的控制模拟器温度。结果表明,设计出的方位回转±180°、俯仰回转±30°、转角精度≤0.5°的回转机构以及太阳模拟器温控系统能够满足使用要求。     

气象辐射计量检测用太阳模拟器性能分析

气象辐射计量检测用太阳模拟器是对气象辐射观测仪表-太阳总辐射表进行质量考核的一个重要检测设备,其性能直接影响总辐射表的考核质量。在对太阳模拟器的结构组成和工作原理的论述基础上,重点了研究了太阳模拟器的光谱匹配度、辐照强度及调节范围、辐照不稳定度、辐照不均匀度和光束准直性等性能指标的测试方法,并根据大量的试验数据对其性能进行了分析。采用滤光片对氙灯光谱进行修正,采用光学衰减片来提高低辐照度的稳定性,通过氙灯和光学积分器投影镜离焦的方式提高辐照不均匀度。结果表明研制的气象检测用太阳模拟器的光谱相匹配度达到AM1.5中A级标准,辐照强度在100~1250W∕m2连续可调,辐照不稳定度达到±1%,辐照不均匀度在Φ100mm和Φ200mm范围内分别达到±1%和±2%,满足气象辐射计量仪表检测的需要。     

“日盲”紫外信号目标模拟器光学系统设计

"日盲"紫外探测系统由于工作在日盲区,具有独特的探测优势,在民用和军事领域都得到了广泛的关注和应用。完成了"日盲"紫外信号目标模拟器光学系统的研究和优化设计。基于"日盲"紫外光谱特性,研究目标模拟器的设计的工作原理和设计方法,给出了"日盲"紫外信号目标模拟器的光学系统设计和像差评价。设计完成了一款焦距500mm、相对孔径1/10、波段0.24μm~0.28μm、视场角2°的"日盲"紫外信号目标模拟器系统。系统共采用了4片球面透镜,由两种紫外光学材料组成,光学系统总长540mm,光学传递函数在37lp/mm时大于0.7,畸变小于0.005%,具有成像质量好、结构简单紧凑的优点和很高的应用价值。     

潜艇航行训练模拟器的研究与设计

介绍了集导航与操艇训练功能的为一体的潜艇航行训练模拟器的研究与设计。该模拟器能够配合作战系统进行全面系统的战术演练。模拟器采用虚拟的软平台操作环境,配有数据库管理功能,实时显示潜艇行运动过程中的航迹和姿态,可以通过接口机与其它系统进行实时通讯。     

结合数值模拟和应力检测的驾驶运动模拟器 结构设计与分析

为了模拟出汽车驾驶时的体感,设计了一款电控驾驶运动模拟器。根据汽车行驶中的运动状态,采用四杆机构原理进行了运动模拟器整体结构设计并建立了三维模型。通过数值模拟方法开展整体结构静力学和瞬态动力学仿真,并对动静态下的应力应变进行测量,验证了仿真的有效性及机构设计的合理性。本文方法及结论可为后续运动模拟器的进一步优化设计提供理论数据支持。     

一个异步电路的硬件模拟器设计

本文详细讨论了一个异步电路的硬件模拟器的设计方法,对于复杂的异步电路的逻辑模拟,使用这种硬件模拟手段,是十分有效和必要的。