线阵扫描式激光成像探测系统建模与仿真

以激光成像引信为应用背景,在分析线阵扫描成像探测机理的基础上,建立了激光分束发射脉冲、线阵探测元接收回波信号及其检测算法、目标反射特性和大气传输效应模型,给出了固定成像视窗线阵扫描成像仿真方法.通过设置弹目交会以及各模型参数,以坦克目标为例进行了系统成像仿真.结果表明,仿真系统能够对线阵扫描成像方式进行有效模拟,生成目标的距离和强度激光仿真图像,并对影响成像效果的因素进行分析.     

一种激光目标探测系统的模型仿真

为对激光探测系统的科学设计和性能评估提供有效指导,针对一种激光目标探测系统进行仿真建模,分析并建立了激光回波功率和光电转换模型,利用所建立的模型对探测系统进行仿真,经样机试验数据验证所建模型有效可行。通过对特定典型目标的仿真可以推断该激光探测系统能实现对目标的准确识别,并可以通过回波波形的差异区分具有不同外形的目标。     

国外激光成像探测系统的发展现状及其关键技术

与合成孔径、毫米波、红外、可见光等其他成像探测模式相比,激光成像探测具有一系列独特的特点。它突破了传统的成像概念,广泛应用于雷达、制导及引信等军事领域。本文重点阐述了近年来国外在CO2激光成像探测系统、二极管泵浦固体激光成像探测系统和半导体激光成像探测系统的发展历史和现状,讨论了激光成像探测系统所涉及的主要关键技术,进而展望了激光成像探测系统的发展趋势。     

成像仿真在地基激光主动探测系统中的应用

成像仿真技术能够解决地基激光主动成像探测系统研发部署过程复杂的问题,有效指导工程实践。本文介绍了国内外成像仿真在地基激光主动探测系统中的应用情况,在此基础上分析了成像仿真技术的重要作用和现实价值,并结合目前的仿真研究现状提出了开展激光主动探测系统成像仿真研究的可行的思路和方法。     

基于ICCD的微光成像建模与仿真

分析了ICCD相机的光谱辐射响应和空间响应特性,建立了ICCD相机的数学模型,包括:亮度模型、MTF模型和噪声模型.研究了地面光谱反射特性和光照强度对微光图像对比度的影响,导出了包含ICCD相机综合特性的图像仿真方程.并在此基础上,提出了基于日间航拍图像的微光图像仿真方案.仿真实验结果说明了该方案的有效性.     

精准三维激光探测结合可视化建模的采空区稳定性分析

精准地掌握复杂采空区的三维形态及其空间的相对位移,是进一步开展空区稳定性可靠分析的前提。以中核赣州某铀矿区为背景,利用BLSS-PE矿用三维激光扫描和测量系统,对该采空区进行三维探测分析并对三维探测所得数据信息进行数字化处理转换,应用DIMINE建立采空区的三维空间模型,经过数字化处理后实现了与FLAC^3D模型的无缝耦合,从而形成了三维数值运算模式。研究结果表明：818-2#采场在开挖后最大主应力增加且最大值出现在采空区顶底板,最小应力基本保持不变,上下盘虽出现拉应力,但低于围岩抗拉强度;818-2#采场最大水平位移和最大垂直位移均较小,且随着采场的逐步回采,采空区围岩出现塑性区,但面积较小。因此,采空区整体上呈稳定状态。研究结果为矿山地压管理和综合治理提供了有力的依据。     

嫦娥三号激光三维成像系统全链路误差分析与仿真

针对嫦娥三号激光三维成像系统的单脉冲激光发射、多元探测器并行接收的二维振镜摆扫复杂结构的误差分析与控制问题,提出一种多元激光成像系统的全链路误差分析与仿真方法,建立了测距链路系统性误差因素、测距链路偶然性误差因素和振镜测角链路等成像全链路的误差模型.同时针对嫦娥工程激光精避障探测20 cm的测距精度要求,实现了其成像链路中系统误差参数项和随机误差参数项对成像质量影响的仿真与误差分解.结果表明,测距固定延时误差、振镜编码器误差、视准轴误差和水平轴误差等因素是影响激光三维成像精度的主要系统因素,并对不同误差因素提出了有效的控制方法.     

无扫描三维成像激光雷达原理分析与成像仿真

介绍了无扫描三维成像激光雷达的系统结构及成像原理.无扫描三维激光雷达是一种不需要扫描机构的三维成像系统,由信号调制、信号发射、微通道板调制、信号积分接收等模块组成.发射的激光信号经过正弦调制,利用回波信号与本地振荡器的相位差计算得出目标上各点距离,这种测距方法称为面阵相位法.与传统的扫描式激光雷达相比,无扫描三维成像激光雷达具有结构简单、成像速度快、可靠性高等优点,同时对激光脉冲频率的要求很低,因此在武器的末制导、车辆的主动防撞、机器人视觉等方面有着广阔的应用前景.本文介绍了无扫描三维成像激光雷达的系统结构以及面阵相位测距法的基本原理,并在Matlab环境下针对点目标、面阵目标对成像算法进行了仿真.验证了面阵相位法的测距原理及无扫描三维成像激光雷达的成像原理,并分析了可能存在的信号功率误差和CCD读数时的末位不稳定对成像精度的影响,为无扫描三维成像激光雷达的设备研制提供了有益的参考.     

基于Pro/E建模的激光模切机的动态仿真设计

本文介绍了利用Pro/e建模技术,对激光模切机加工制作纸盒模切板的过程进行动态仿真模拟设计。通过对激光模切机制作纸盒模切板进行动态仿真设计,可以更直观、更方便地进行产品的设计制造出高质量的产品,满足市场竞争的需要。     

激光目标反射偏振特性及探测系统

该文研究了激光目标反射后的偏振特性,给出了目标反射后的一些物理参数,如后向反射能量、偏振度等。为区分初始偏振辐射和非偏振辐射,讨论了垂直和水平偏振探测系统及激光发射系统,使从镜面目标反射的初始偏振信号能够复原,同时又排除了非偏振状态的随机偏振辐射。     

基于线型激光的钢板表面缺陷三维检测技术

提出将线型激光束垂直投射到钢板表面,通过面阵CCD摄像机采集激光线在钢板表面的图像来计算表面缺陷深度的三维检测方法.利用中点法对激光图像进行细化,并根据稳定点判别依据提取激光线形.采用分区标定方法对摄像机进行标定,由空间还原思想恢复激光线形的空间坐标.根据扫描投影的方法选择理想表面方向作为缺陷深度计算的基准,实现对缺陷深度信息的定量计算.通过对缺陷样品验证的结果表明,采用该方法得到的计算值与实际值非常接近.     

生产线三维仿真系统中产品碰撞检测的研究

生产线三维仿真系统中产品在生产线上会发生碰撞,尤其在多线型的生产线上产品碰撞更是常见的问题.对碰撞的研究可防止产品在生产线上的堵塞卡死.在生产线三维仿真系统中改进面向对象的碰撞检测方法,提出定向碰撞检测方法,解决生产线上产品间的动态碰撞问题,避免在三维仿真过程中产生产品阻塞生产线的状况.     

基于激光三维成像数据的车辆目标方位估计

对目标方位进行精确估计是提高目标匹配识别效率的重要前提,而车辆目标的地面投影轮廓近似于矩形,为此提出了基于激光三维成像数据的车辆目标方位估计方法.首先依据激光成像数据的高程值对数据进行分类,从激光成像区域的三维数据中提取出车辆目标数据进而获取目标的投影轮廓数据,然后采用向量积异号排除法求解车辆目标投影轮廓数据的凸边界,在此基础上采用直接求解凸边界最小外接矩形的方法对车辆目标的方位进行初步估计,最后利用与目标投影轮廓数据邻近的地面数据,并依据最小二乘原理拟合优化凸边界的最小外接矩形,校正车辆目标初始估计方位,从而实现车辆目标方位的精确估计.仿真结果表明,该方法可实现车辆目标方位的快速准确估计.     

用于非扫描3D激光成像的精密计时电路设计

针对目前带读出电路(ROIC)的APD阵列国内还缺乏产品的问题,设计采用一种高精度数字时间转换芯片(TDC-GP21)来测量激光脉冲在空中的飞行时间,从而得到目标的距离信息,实现高分辨率的距离图像. 利用FPGA控制时间数字转换芯片设计了非扫描3D激光成像的精密计时电路,进行了程序仿真与实验. 仿真结果表明设计的精密计时电路能够呈现出目标的距离图像.      

用于三维超宽带乳腺肿瘤成像的最佳天线系统

在超宽带（UWB）乳腺肿瘤检测系统中,采用Debye-Z．雏色散模型对乳房建模可以很好地近似人体组织的电导率及介电常数通过在乳腺模型中分别加入3个不同频带的超宽带天线阵列,带宽涵盖4～12GHz,采用共焦成像算法和波束形成算法对使用不同天线的色散模型进行成像对比,确定出最优性能的天线．2种成像算法均能准确获得肿瘤位置图像,使用频带为4．0～7．5GHz的天线对色散模型进行波束形成成像时,成像图分辨率较高,干扰抑制最好,可以清晰地分辨距离肋骨层仅10mm、直径为5mm的肿瘤．     

强制润滑状态下齿轮传动装置的热平衡

介绍一种新型激光非接触位置测量传感器和相应的硬、软件系统，该激光测头有效克服了同类非接触式测头线性度差、存在阴影效应等缺点．采用的专用线阵ＣＣＤ数据采集电路和相应的处理方法，显著地提高了激光测头的测量速度和精度．该激光测头在华中Ⅰ型数控加工中心上成功地实现了未知曲面的数控自动测量．