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基于FPGA的激光光束自对准电气自动化系统设计

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计算机测量与控制 2017年第5期25卷 240-243页

作者：唐明西安培华学院西安710125

激光光束技术运用的越来越广泛,包括光通信技术,激光测距技术,激光瞄准技术等,其中光通信技术范围最广;在光通信过程中,需要面对光束发射端与接收端中心对齐的问题,增加了操作的难度;针对光通信激光光束对准难的特点,研究并设计了一套基... 详细信息

激光光束技术运用的越来越广泛,包括光通信技术,激光测距技术,激光瞄准技术等,其中光通信技术范围最广;在光通信过程中,需要面对光束发射端与接收端中心对齐的问题,增加了操作的难度;针对光通信激光光束对准难的特点,研究并设计了一套基于FPGA的激光光束对准系统,利用在FPGA芯片上设计软硬件速度快、稳定可靠、研发周期短等特点;整个系统以FPGA芯片为核心,辅以操作电路、自适应算法;实验表明,该系统较好地符合了光束对准的要求。

关键词： FPGA 激光对准自动化

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高精度半球陀螺球面电极刻蚀

压电与声光 2017年第5期39卷 646-648页

作者：谭文跃方针刘书海余波李陟贺海平邱海莲中国电子科技集团公司第二十六研究所重庆400060 云南省机电一体化应用技术重点实验室云南省先进制造技术研究中心云南昆明650031

半球谐振陀螺球面电极的刻蚀精度直接影响了谐振子驻波的控制准确性,以及在特定方位角读出信号采集的精度。该文采用激光对准的方式实现了半球陀螺超高对称球面电极的刻蚀,克服了传统对准法的低精度缺陷,将控制电极和读出电极的位置偏... 详细信息

半球谐振陀螺球面电极的刻蚀精度直接影响了谐振子驻波的控制准确性,以及在特定方位角读出信号采集的精度。该文采用激光对准的方式实现了半球陀螺超高对称球面电极的刻蚀,克服了传统对准法的低精度缺陷,将控制电极和读出电极的位置偏差角降低1个数量级(误差角±0.2°),有效提高了半球谐振陀螺制造精度。

关键词：半球谐振陀螺电极刻蚀空间球面球心激光对准偏差角

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强电磁干扰下远距离综合无线通信设计

电子技术应用 2015年第4期41卷 40-42,49页

作者：王洪伟中国人民武装警察部队工程大学陕西西安710086

针对大功率电磁干扰环境下以及复杂烟雾条件下的排爆机器人作业时的通信控制问题,提出了一套集无线通信、红外通信、激光通信于一体的多手段综合无线通信系统。并对各通信方式采取了多项改善措施以提升通信效果:一是采用功耗低的2.4 GH... 详细信息

针对大功率电磁干扰环境下以及复杂烟雾条件下的排爆机器人作业时的通信控制问题,提出了一套集无线通信、红外通信、激光通信于一体的多手段综合无线通信系统。并对各通信方式采取了多项改善措施以提升通信效果:一是采用功耗低的2.4 GHz频段无线通信,以提高无线射频的抗干扰能力;二是使用大功率红外发射管设计了大功率红外发射电路,利用反射镜与凸透镜凝聚红外光束,在接收端使用多接收器旋转阵列的方式多方向采集信号并利用遮光罩屏蔽杂散光线,从而提升红外通信距离;三是利用视频标注的方式解决激光通信对准的难题。通过试验验证了所设计电路良好的通信效果,达到了设计目标,并为类似的工程项目提供了参考。

关键词：电磁干扰排爆机器人综合无线通信激光对准

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水体非均匀特性对无线光定位定向性能的影响

水体非均匀特性对无线光定位定向性能的影响

作者：张晓妮中国科学技术大学

学位级别：硕士

在海洋资源的开发过程中,水下定位需求日益增加,例如水下网络节点的布置,水下自主航行器的回收与对接,路径规划等。对于一些新兴的对定位精度要求较高的水下应用场景来说,无线光定位定向系统则是一个较好的补充方案。然而海洋环境复杂,... 详细信息

在海洋资源的开发过程中,水下定位需求日益增加,例如水下网络节点的布置,水下自主航行器的回收与对接,路径规划等。对于一些新兴的对定位精度要求较高的水下应用场景来说,无线光定位定向系统则是一个较好的补充方案。然而海洋环境复杂,海水的散射以及衰减、折射率变化、湍流等因素都为水下无线光定位定向系统带来挑战。本文主要研究水体非均匀特性对水下无线光定位定向系统性能的影响并探究其补偿方案。其中水体折射率变化现象会使光线弯曲,而水体湍流主要造成光束在光轴附近的畸变抖动,这两种因素均会使无线光定位定向系统性能下降。首先根据实际海洋数据集拟合得到海水折射率随深度变化模型;对于小尺度折射率变化的影响,本文基于水下温度、盐度湍流平台探究不同类型不同强度的湍流扰动对于成像光斑的影响,拟合得到湍流环境下光斑中心分布模型。对于无线光定向系统,本文推导出弯折光线路径函数解析式,并以此为基础分析了水体折射率变化现象对角度估计的影响。相比常用的数值方法,公式法所得结果更精确。同时本文基于湍流原理对光斑中心估计算法进行了优化,提出了傅立叶相位算法以提高光斑中心估计的准确度;并通过湍流实验平台进行实验验证,相比传统算法,傅立叶相位法在强湍流情况下的优化效果较为明显。在三维空间中,由于光线弯折引起的定位偏差主要集中在深度方向,而水平方向定位偏差较小。基于弯折光线路径函数计算可知,在收发端距离为300m时,目标物点估计误差可达30cm左右。同时在湍流情况下,水下双目定位系统的相机间距不可过小,否则定位性能将会迅速下降。

关键词：水下无线光通信湍流激光对准中心提取光线弯曲定位定向算法

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红外测速光幕靶改进及测量精度分析

西安工业大学学报 2010年第3期30卷 205-209页

作者：高芬安莹倪晋平马时亮西安工业大学光电工程学院西安710032

为提高XGK-2002型红外测速光幕靶的测量精度及安装调试速度,提出采用双辅助激光器实现光源和接收精确对准的光幕靶改进方案.在现有红外测速光幕靶工作原理及结构基础上,对光源和接收对准中存在的问题进行了探讨,分析了其影响.提出了在... 详细信息

为提高XGK-2002型红外测速光幕靶的测量精度及安装调试速度,提出采用双辅助激光器实现光源和接收精确对准的光幕靶改进方案.在现有红外测速光幕靶工作原理及结构基础上,对光源和接收对准中存在的问题进行了探讨,分析了其影响.提出了在光幕靶两端分别设置一激光器实现对准的光幕靶改进方案,并从测时误差及靶距误差两方面对改进后测量精度进行了分析.结果表明,改进后的光幕靶可快速、直观的实现光源和接收的对准,测试精度及安装可靠性提高,改进后测速精度可达到1‰.

关键词：弹丸速度测量红外光幕靶激光对准测速精度