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无人机载光电平台隔振性能测试与分析

红外与激光工程 2024年第1期53卷 144-150页

作者：王子辰王东鹤朱纬上海市质量监督检验技术研究院上海200031 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

针对无人机载光电平台的安装特点,文中对平台及阻尼减振器特性进行了分析、建模与测试。首先,对光电平台阻尼减振器特性进行了介绍;其次,分析了安装阻尼减振器后的光电平台特性,并对阻尼减振器的运动特性进行建模,分析阻尼减振器安装布... 详细信息

针对无人机载光电平台的安装特点,文中对平台及阻尼减振器特性进行了分析、建模与测试。首先,对光电平台阻尼减振器特性进行了介绍;其次,分析了安装阻尼减振器后的光电平台特性,并对阻尼减振器的运动特性进行建模,分析阻尼减振器安装布局与平台性能之间的关系;最后,结合具体某型光电平台及其配套阻尼减振器,给出了仿真结果及相同外部扰动条件下减振器安装位置对平台性能的测试结果。结果表明:相关研究对优化无人机载光电平台阻尼减振器布局及提升载荷整体性能具有积极的意义。

关键词：无人机光电平台阻尼减振器运动建模性能测试

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光电经纬仪动态误差修正方法

红外与激光工程 2014年第9期43卷 3030-3035页

作者：闫海霞刘岩俊王东鹤吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130021 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

针对光电经纬仪红外相机测量系统动态测量精度低的问题,提出了一种通过修正各分系统之间延时时间从而提高动态测量精度的方法。首先介绍了光电经纬仪红外相机测量系统的组成和测量原理,分析了大地坐标系下物像空间的对应关系,指出了影... 详细信息

针对光电经纬仪红外相机测量系统动态测量精度低的问题,提出了一种通过修正各分系统之间延时时间从而提高动态测量精度的方法。首先介绍了光电经纬仪红外相机测量系统的组成和测量原理,分析了大地坐标系下物像空间的对应关系,指出了影响光电经纬仪红外相机测量系统的原因是相机内方位元素的准确性和光学畸变校正效果。分析了影响光电经纬仪红外相机测量系统动态测量精度的原因,提出了采用各分系统根据工作参数采用不同延时时间的误差修正方法。实验结果验证了该方法的正确性和准确性,标定结果与精度比对实验结果表明,经过动态测角修正的方位角与高低角测角误差均方根值分别由27.89"与17.67"提高到10.07"与8.56",该方法有效地提高了动态测量精度,并且对其他光电测量设备具有参考价值。

关键词：光电经纬仪动态误差测角精度红外相机

基于三阶累积量一维切片的微地震信号时延估计

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湖南大学学报（自然科学版） 2016年第8期43卷 120-127页

作者：陈祖斌刘昕孙锋吕昊王东鹤吉林大学仪器科学与电气工程学院吉林长春130061 吉林大学地球信息探测仪器教育部重点实验室吉林长春130061

由于微地震有效信号易受环境噪声的干扰,严重影响时延估计值获取的准确性.基于此,提出了基于三阶累积量一维切片的方法进行微地震信号时延估计.首先计算信号的三阶自累积量和互累积量,为减少运算量满足野外实时要求取其一维切片,最终通... 详细信息

由于微地震有效信号易受环境噪声的干扰,严重影响时延估计值获取的准确性.基于此,提出了基于三阶累积量一维切片的方法进行微地震信号时延估计.首先计算信号的三阶自累积量和互累积量,为减少运算量满足野外实时要求取其一维切片,最终通过准则函数求取时延值.相对于传统的互相关方法,该方法对相关性未知的高斯噪声具有不敏感的特点,对相关高斯噪声有更强的抑制能力.仿真结果表明,在添加信噪比为-5~15dB的随机高斯噪声和相关高斯噪声时,其时延检测概率和均方根误差优于互相关方法.在实际资料应用中,对实际微地震噪声进行了概率分布统计分析,并且基于井地联合监测方式,选取井中信号作为参考道对地面资料进行时延值的求取.仿真和实际资料处理验证了该方法的有效性和实用性.

关键词：参数估计噪声抑制三阶累积量微地震监测一维切片

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新型机载光电平台内部载荷相对姿态测量方法

光电子．激光 2014年第2期25卷 317-322页

作者：王子辰汪永阳戴明张宇鹏王东鹤中国科学院光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与测量重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100039

针对新型无人机载光电平台内部载荷的安装特点及三轴万向节支撑结构,提出了一种使用高精度距离传感器进行平台内部载荷相对姿态的测量方法。首先,利用偏心旋转的基本原理建立了偏心测角的数学模型,导出了利用偏心法进行小角度测量时角... 详细信息

针对新型无人机载光电平台内部载荷的安装特点及三轴万向节支撑结构,提出了一种使用高精度距离传感器进行平台内部载荷相对姿态的测量方法。首先,利用偏心旋转的基本原理建立了偏心测角的数学模型,导出了利用偏心法进行小角度测量时角度与距离变化的近线性关系;然后,结合机载光电平台内部载荷相对外框架运动的特点,通过巧妙的偏心结构设计建立载荷沿方位与俯仰方向上相对姿态测量方案;利用双偏心球面及多传感器组合有效地消除了系统径跳等误差对测量精度的影响;最后,使用高精度传感器与本文的测量方法对测量方案进行了验证。理论分析与实验结果表明,本文测量方法简单可行,测量精度优于15″,测量带宽达1.24kHz,完全满足某新型机载光电平台载荷内姿态的测量要求。具有很好的应用价值。

关键词：测量偏心法机载光电平台距离传感器相对姿态角

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大视场红外光电经纬仪精度标定

红外与激光工程 2015年第3期44卷 832-836页

作者：刘岩俊闫海霞王东鹤中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 吉林大学电子科学与工程学院吉林长春130021

为了提高大视场红外光电经纬仪测角精度,提出了一种多元回归分析的静态精度标定方法。对影响其精度的原因进行分析,并提出相应的解决办法。首先介绍了红外光电经纬仪的系统组成和测量原理,分析了物像空间在大地坐标系下的坐标对应关系,... 详细信息

为了提高大视场红外光电经纬仪测角精度,提出了一种多元回归分析的静态精度标定方法。对影响其精度的原因进行分析,并提出相应的解决办法。首先介绍了红外光电经纬仪的系统组成和测量原理,分析了物像空间在大地坐标系下的坐标对应关系,然后,指出了影响大视场红外光电经纬仪测量精度的原因是由于加工与装调过程中引起的误差,并且该误差与光学设计值不完全一致。最后,针对这一问题,提出了使用多元回归分析数据处理方法,该方法在全视场内按区域建立多元回归分析计算模型,当进行精度解算时,通过多元回归分析模型对脱靶量进行修正,使用修正后的脱靶量进行测角精度计算。实验结果表明:经过多元回归分析修正后的方位角与高低角测角误差标准差分别由21.44″与26.81″提高到7.62″与6.38″。有效地提高了大视场红外光电经纬仪的测角精度。

关键词：光电经纬仪多元回归分析测角精度红外相机

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船舶电力系统的设计与研究

船舶电力系统的设计与研究

作者：王东鹤大连海事大学

学位级别：硕士

船舶电力系统供电的连续性、可靠性和供电品质将直接影响船舶的经济指标、技术指标和生命力。世界海事组织在STCW公约中强调了船员教学和培训的重要性,随着STCW78/95公约的实施,对轮机员进行电气技术培训显得尤为重要。国家海事局也明... 详细信息

船舶电力系统供电的连续性、可靠性和供电品质将直接影响船舶的经济指标、技术指标和生命力。世界海事组织在STCW公约中强调了船员教学和培训的重要性,随着STCW78/95公约的实施,对轮机员进行电气技术培训显得尤为重要。国家海事局也明确规定,海上专业学生的教学与船员培训必须按公约的要求进行。因此研制出一套适合教学和培训的船舶电力系统将具有重要的现实意义。本文基于对大连海事大学教学实习船“育鲲”轮船舶电力系统的研究,利用在福建交通职业技术学院自动化机舱实际项目中取得的经验,阐述了适合教学和培训的船舶电力系统的设计过程。具体内容包括:电源装置的设计(电力负荷计算等);配电装置的设计(元器件选型、配电板布置图设计、配电板原理图设计等);电力网的设计(电缆的选型、一次二次电力系统图设计等);电力系统保护的设计(短路电流的计算、电力系统选择性保护)等。该系统具有较完备的船舶电力系统功能,能够真实地进行相关的教学和培训。该系统的设计与研究过程也能够对小型船舶的设计起到指导作用。

关键词：船舶电力系统设计船舶电站

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基于射线理论的微地震速度模型校正方法研究

基于射线理论的微地震速度模型校正方法研究

作者：王东鹤吉林大学

学位级别：硕士

从我国的油气产量结构来看,低渗透油气产量的比率在逐年升高。伴随着勘探程度的提高和对油气资源需求的不断增长,低渗透油气将逐步成为未来中国油气稳产增产的保障。水力压裂技术是油气井增产增注的重要技术措施,同时也是低渗透油气藏... 详细信息

从我国的油气产量结构来看,低渗透油气产量的比率在逐年升高。伴随着勘探程度的提高和对油气资源需求的不断增长,低渗透油气将逐步成为未来中国油气稳产增产的保障。水力压裂技术是油气井增产增注的重要技术措施,同时也是低渗透油气藏开采中最早使用并且也是目前最常用的技术之一。微地震监测技术经过在油气田开发领域多年的应用和发展,已成为当前对地下储层进行水力压裂效果监测的最有效手段。在微地震监测中由于震源参数不能够被直接掌控,发震时刻等信息也都是未知的,因此,对微地震事件进行准确定位是微地震监测的重要任务之一。在影响微地震定位结果的众多因素当中,速度模型误差所导致的定位偏差尤为显著。生产中利用声波测井资料建立的初始层状速度模型常因其准确度粗糙,而对微震资料的后续处理造成影响。因此,在微地震事件定位工作开始前对速度模型进行校正是十分必要的。本文基于地面微地震监测获取的初至到时差资料,以得到能够对目标区域内微地震事件进行准确定位的速度模型为研究目标,在声波测井资料构建的初始速度模型的基础上,进行微地震速度模型校正方法的研究。本文围绕研究目的及意义,对国内外微地震监测技术的研究现状进行了分析,对比了井中、地面两种微震监测方式的特点以及发展应用状况,并对目前在微地震速度模型校正方面专家学者们完成的工作进行了总结。本课题的研究主要涉及正演数值模拟与反演速度模型校正两个方面的问题。为了实现研究目标,分别对基于射线理论的正演数值模拟方法和微地震反演算法进行了深入学习和研究。在正演数值模拟方面,由几种主要的射线追踪方法的原理入手,综合考虑微地震目标区域速度结构的特点以及正演计算对运算速度及准确性的要求,采用针对水平层状介质的快速两点间射线追踪算法,并根据模型试算中与逐段迭代法旅行时计算结果的比较以及与实际射孔初至资料的对比,验证了算法的可行性及实用性。在反演速度模型校正方面,从解决非线性最小二乘反演问题的角度出发,着重研究了数值迭代解法,并根据实际微地震监测无法准确获取射孔初始时刻的特点,提出了基于射孔初至时差信息的目标函数。在模型试算中,重点分析了初至拾取误差及地面观测阵列中检波器的布设范围对速度模型校正效果的影响。最后,根据山西省娄烦县水力压裂微地震监测射孔资料,对该区域的速度模型进行了校正,并根据校正后的速度模型进行了射孔震源重定位。从定位结果来看,校正后的速度模型能够将射孔位置定位在真实位置附近,证明了本文速度模型反演校正方法具备可行性及实用性。

关键词：速度模型校正地面微地震监测射线理论微地震反演算法

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光学测量中光波大气折射的精密修正

光电工程 2013年第4期40卷 45-51页

作者：王东鹤王喜军何昕魏仲慧张磊中国科学院长春光学精密机械及物理研究所中国人民解放军63861部队

准确获取光学测量中目标的角度是实现高精度的靶场光学测量的关键之一,而大气折射是影响最终计算目标角度的重要因素,需采用适当的方法计算得到目标的准确角度值。本文以分层处理为出发点,对影响大气折射率的主要因素气压、气温、湿度... 详细信息

准确获取光学测量中目标的角度是实现高精度的靶场光学测量的关键之一,而大气折射是影响最终计算目标角度的重要因素,需采用适当的方法计算得到目标的准确角度值。本文以分层处理为出发点,对影响大气折射率的主要因素气压、气温、湿度分别采用气压分层模型,气温分层模型,湿度分层模型,以大气折射率模型和接近靶场实际的大气实测数据为基础,根据斯涅耳折射定律和大气光路方程,建立了一种基于分层处理的光波大气折射精密修正方法。利用实际的星体观测实验数据对文中方法和常用的其它方法进行了比较,将处理得到的数据与星体真值进行比较;另外利用实际的靶场测量数据进行了对比处理,两种实验结果都能够说明本文中的分层处理方法可以实现更高精度的修正,可以最终提高光测设备的测量精度。

关键词：光波大气折射分层精密修正

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应用NAND型闪存的高速大容量图像存储器

光学精密工程 2009年第10期17卷 2548-2554页

作者：余辉龙何昕魏仲慧王东鹤中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

针对单片闪存存储速度低,容量小,且存在无效块的问题,提出了一种高速大容量图像存储器的可靠性存储方案。通过分析闪存的组织结构和特征,并区分闪存写入无效块和非写入无效块,提出了基于CAM的数据分类匹配检测机制,以提高无效块信息匹... 详细信息

针对单片闪存存储速度低,容量小,且存在无效块的问题,提出了一种高速大容量图像存储器的可靠性存储方案。通过分析闪存的组织结构和特征,并区分闪存写入无效块和非写入无效块,提出了基于CAM的数据分类匹配检测机制,以提高无效块信息匹配速度,并采用SRAM阵列冗余备份防止数据写入错误。在此基础上,提出了具有双总线结构的双流水线机制,多个流水线级出现写入无效块时,不中断流水线,保证存储器写入速度。通过搭建硬件平台进行实验测试,结果表明,该方法能够在5个系统时钟周期内实现无效块匹配,其持续存储速度达到960 Mb/s,持续读取速度达到1.152 Gb/s,擦除速度达到27.3 Gb/s,系统存储容量为80 GB。

关键词：无效块管理内容可寻址存储器冗余备份双流水线双总线结构