基于光幕靶的便携式弹丸速度测量系统

根据光电转换原理及单片机中断技术与定时计数的思想，设计了一套便携式弹丸速度测量系统．在单片机及计算机的控制下，该系统可以实现弹丸速度的自动测试功能．当弹丸通过光幕靶区时，将引起光幕强度的变化．系统将捕捉到的变化发送给单片机进行处理．单片机对弹丸穿过光幕的时间进行计数，计算出弹丸通过光幕靶的区截时间，实现单片机与计算机的串行通信．最后，根据光幕靶间的距离与单片机的记时误差分析了系统对弹丸速度的测量误差．     

弹丸着靶位置测量研究

分析了采用单光幕面测量弹丸着靶坐标的测量原理,其光幕靶面由4个点光源形成;弹丸穿过光幕面时,由编码光纤采集触发信号,经解码后得到光纤序号,据几何关系计算出弹丸在穿过靶面的位置坐标,并由此推导出其坐标测量误差计算公式;对1 m×1 m的光幕靶面,在matlab平台下对误差进行仿真分析,结果表明,能够达到位置坐标的测量精度要求。     

一种光幕测速系统的设计与实现

基于光电转换原理,实现了一种以LM339为主要芯片的光幕测速系统,通过对光幕测速系统软硬件的重新设计,解决了原有光幕测速系统光幕覆盖不全面和光线粗细不均匀的问题,提高了整个系统的准度与精度,完成了光幕靶与计时系统的一体化。通过对光通量信号的分析与计算,实现了对不同速率运动物体的精确测速。经过运行测试,该系统稳定可靠,各项指标均已达到设计要求。     

一种智能弹道参数测试系统研制

设计了一种智能弹道参数测试系统，介绍了其工作原理及其软件与硬件设计，该系统与天幕靶、光幕靶等区截装置配合可测试飞行弹丸的速度、立靶坐标、射频等参数，并可实时给出所测参数，按需要的格式保存、显示或打印数据，有利于试验数据的科学管理。     

新型天幕靶测速系统精度分析

针对新型天幂靶测速系统的工作原理,对影响测速的主要因素进行了定性分析.并详细分析了两光幕与水平面的垂直度、两天幕的平行度、靶距测量以及子弹出射角对测距误差的影响、计时对误差的影响.经过试验调试与验证,分析结论正确.     

直角坐标型美国白蛾幼虫网幕对靶喷药机器人设计

根据美国白蛾幼虫网幕分布特征,设计了一种单目手眼协调式直角坐标型智能对靶喷药机器人系统,以步进电机配合同步带,控制直线导轨实现空间二维运动.主程序控制手眼执行机构以特定轨迹扫描目标树木,图像处理程序实时提取图像中的网幕目标,确定是否需要喷药及最优喷药位置.在室内环境下,对系统进行仿真试验.试验表明,系统对模拟网幕的过喷率最高为288.5%,漏喷率为0.     

分离型激光启动靶光电探测系统及信号处理电路

介绍了一种用作分离型激光启动靶的光电探测系统及信号处理电路．半导体激光光源经准直、扩束形成激光光幕，再经距光幕一定距离(3—5m)外的具有原向反射特性的微珠玻璃屏反射回来后经球面反射镜的会聚由光电探测器接收．当弹丸飞越光幕后，光电探测系统可以获取弹丸过靶信号，实现对弹丸运动的研究．章给出了56式7．62mm弹丸实测波形．结果表明该系统有效靶区大，使用灵活方便，适用于大口径或弹道散布较大的弹丸速度的测量，也可用做其它设备(如狭缝相机等)的触发信号源．     

釜式光生物反应器内光分布及光能吸收的CFD研究

光生物反应器内光能分布和吸收除了受到微藻细胞的影响还受到气泡的影响,采用离散坐标模型(DOM)对三维光生物反应器内不同气含率和气泡直径对光能分布情况的影响进行研究,同时研究了小球藻对不同颜色光的体积平均光能吸收率(ALVREA)。结果表明:气泡的存在使得靠近光源位置光强度提高,光衰减加速;当气泡直径为3mm、气含率为7.5%时,体积平均光能吸收率最高,对不同光波段光能吸收研究表明小球藻对波长为400~500nm的光波段有着最高的光能吸收率,计算结果可用于光生物反应器的设计优化及光源系统的选择及设计。     

基于图像分割的效应靶自动报靶系统

破片战斗部因其可产生大量杀伤破片群而被广泛应用。为了准确分析破片战斗部对效应靶的毁伤作用,解决人工统计方法效率低下且准确率低的问题,将数字图像处理技术应用于报靶工作中,提出基于偏微分方程方法的靶孔图像分割算法,完成了不同靶板上靶孔自动识别系统的设计。通过输入试验后钢靶和网靶图像后,系统自动生成包含破片孔数量、尺寸、位置分布等参数的统计结果及标识靶孔边界的靶板图片,实现了自动报靶功能。     

基于图像分割的效应靶自动报靶系统研究

破片战斗部因其可产生大量杀伤破片群而被广泛应用。为了准确分析破片战斗部对效应靶的毁伤作用,解决人工统计方法效率低下且准确率低的问题,将数字图像处理技术应用于报靶工作中,提出基于偏微分方程方法的靶孔图像分割算法,完成了不同靶板上靶孔自动识别系统的设计。通过输入试验后钢靶和网靶图像后,系统自动生成包含破片孔数量、尺寸、位置分布等参数的统计结果及标识靶孔边界的靶板图片,实现了自动报靶功能。     

点光源跟踪系统的设计

以TI公司的单片机MSP430F149为核心,设计了一个点光源跟踪系统。该系统主要由白光LED驱动电路、光源检测、数据处理及跟踪控制4部分构成。单片机对光敏电阻检测到的光照强度进行处理,判断点光源的位置,跟踪算法通过PWM方式控制X/Y方向的两个步进电机转动,从而带动激光笔跟踪光源。实验结果表明,本系统能较好地跟踪光源并具有自适应性,在对太阳能的跟踪方面具有参考价值。     

光寻址空间光调制器前置滤波

分析了光寻址空间光调制器对加续图像采样和能量量化所产生的噪声和假频，判别出产生噪声主要高斯噪声，借助电子学中A／D转换前置滤波概念，提出了一种光学前置滤波的方法，即在傅立叶变换透镜前加入矩形窗函数用于作假频和抑制噪声，将比函数入系统的设计中，既没有使系统结构复杂，同时又使此系统具有滤波，抑制噪声和提高信噪比的功能。     

关于由衍射片背面反射光形成的衍射图样的讨论

在光的衍射实验中，一般看到的是由通过衍射片的直射光形成的衍射图样，但在衍射片的另一面，同样存在着另一个衍射图样，它是由衍射片的背面反射光形成的，两个衍射图样关于衍射片对称．文章给出了这种实验现象，并用巴比涅原理解释了这种现象．     

关于由衍射片背面反射光形成的衍射图样的讨论

在光的衍射实验中,一般看到的是由通过衍射片的直射光形成的衍射图样,但在衍射片的另一面,同样存在着另一个衍射图样,它是由衍射片的背面反射光形成的,两个衍射图样关于衍射片对称.文章给出了这种实验现象,并用巴比涅原理解释了这种现象.     

500 W YAG固体激光焊接机三光路系统设计

在500WYAG固体激光器上设计了硬光路和两束柔性光路的组合三光路系统.硬光路为主光路,输出能量占总能量的三分之二,两柔性光路由光纤传输,为激光加工前后辅助光路,占总能量的三分之一.三光路聚焦到加工面上的距离可调,两柔性光路可自动关闭和开启.该光路系统的激光焊接机可以提高金属焊接的质量,特别能够弥补铝合金焊接过程中容易产生的部分缺陷.     

可见光减反膜的设计原则研究

分析了光学零件表面的光能量的反射损失,从膜系选择、膜料选择、膜层厚度,镀制工艺四个方面,对可见光减反膜的膜系设计特点进行了研究,确定了基本的设计原则.     

夜间灯光数据下河北省能源消费量的空间模拟

以NPP-VIIRS夜间灯光为数据源,对河北省各地级市能源消费数据与夜间灯光数据进行相关性分析,确定相关系数最高的二次多项式模型作为能源消费的回归模型,根据夜间灯光数据计算并修正各地级市内能源消费值,生成1km格网的河北省能源消费分布图.精度检验结果表明,能源消费的总体相对误差接近0,说明模型的模拟精度较高.全局空间自相关分析结果显示,2013年河北省能源消费具备显著的空间集聚性;局部空间自相关分析结果表明高能源消费区集中于各地城区和工业区,低能源消费区集中于以林地和耕地为主的北部和西部山区中,结果符合河北省能源消费的现状.     

一种多线结构光测头的误差补偿方法

针对在多线结构光测量系统中光平面不等距和不平行引起测量误差的问题,提出了一种基于标准三角块的误差补偿方法.通过分析测量误差产生的原因,建立了光平面平行度、光平面间距与测量误差之间关系的数学模型,将测头产生的结构光条投射到一个标准三角块斜面上,利用三角块斜面的几何变换能力将光平面平行度、光平面间距的信息转换到系统可以进行精确测量的光平面当中.通过CCD采集和数学计算,可以得到准确的各光平面平行度和光平面间距的误差数据,并根据得到的误差数据对测得的原始数据进行补偿修正,由实验证明了该方法在对阵列式多线结构光测头结构误差补偿后,测量得到的数据精度可以提高约40%.     

基于菲涅耳原理的光衍射光强分布数值模拟

从惠更斯-菲涅耳原理出发,通过数学近似得到光衍射光强的分布公式.为验证理论计算中数学近似是否合理,将光强分布的数值模拟结果与实验室实测结果进行了比较,发现二者在误差允许的范围内一致.在此基础上,利用Fortran软件对光栅衍射结果进行了数值解析,并模拟实现了光强在接收屏上的分布.     

轻轨CARD系统孔型设计模型

研究了轻轨ＣＡＲＤ系统孔型设计数学模型的建立方法,在总结和分析大量现场数据的基础上,用回归分析建立了轻轨ＣＡＲＤ系统轨形孔孔型设计模型,并成功的用在轻轨ＣＡＲＤ系统的开发中,经厂家试用效果很好。