大型光电经纬仪转台的一种轻量化设计 被引量：5

1

作者 伞晓刚 王晶 薛育 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2010年第4期31-35,共5页

传统光电经纬仪的转台基本都采用铸造或者钢板焊接结构。大型光电经纬仪的转台由于结构尺寸大,如果仍采用铸造或者钢板焊接结构,必然导致转台重量很大,降低跟踪架的系统刚度,于是有对转台进行轻量化设计的需求。提出了采用方钢管焊接成... 传统光电经纬仪的转台基本都采用铸造或者钢板焊接结构。大型光电经纬仪的转台由于结构尺寸大,如果仍采用铸造或者钢板焊接结构,必然导致转台重量很大,降低跟踪架的系统刚度,于是有对转台进行轻量化设计的需求。提出了采用方钢管焊接成桁架结构,再在外表蒙薄钢板的转台轻量化设计方案。通过对转台的连接部件、止推轴承、径向轴承等进行等效简化,建立了转台的动力学模型。在相同接口尺寸、相同边界条件、相同外形尺寸的条件下,基于动力学模型,分析比较了桁架结构转台和传统钢板焊接结构转台。分析结果表明,采用方钢管焊接的桁架结构转台重量轻、刚度好,是一种比较有效的转台轻量化设计方案。 展开更多

关键词 经纬仪 转台 轻量化 桁架 有限元分析

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基于连续体拓扑优化的大型基座轻量化设计 被引量：4

2

作者 伞晓刚 王莹 薛育 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2012年第3期4-7,共4页

拓扑优化设计能在给定约束和边界条件下,获得最优的材料布局。研究了连续体结构拓扑优化在大型基座轻量化设计中的应用。介绍了连续体拓扑优化原理,建立了拓扑优化的数学模型;对某大型经纬仪的基座进行连续体拓扑优化设计,获得基座的最... 拓扑优化设计能在给定约束和边界条件下,获得最优的材料布局。研究了连续体结构拓扑优化在大型基座轻量化设计中的应用。介绍了连续体拓扑优化原理,建立了拓扑优化的数学模型;对某大型经纬仪的基座进行连续体拓扑优化设计,获得基座的最优材料分布结果;以拓扑优化结果呈现的材料分布特征为依据,用空心方钢管构建桁架结构基座,完成轻量化基座的设计;对设计结果进行有限元分析,结果表明,轻量化基座与传统铸造结构基座相比,在保证静力载荷变形不变的情况下,可减重357.4kg,轻量化率为27.8%。 展开更多

关键词 拓扑优化 基座 轻量化 桁架 有限元分析

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经纬仪对准动态靶标的方法研究 被引量：2

3

作者 伞晓刚 杨立保 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2010年第2期1-4,共4页

动态靶标是一种在室内检测光电跟踪测量设备的装置,经纬仪在检验各项精度指标或调试伺服跟踪系统前都需要动态靶标和经纬仪的相对位置满足动态靶标按预定轨迹旋转一周,经纬仪通过调整方位和俯仰姿态都能够捕获到靶标(简称经纬仪对准动... 动态靶标是一种在室内检测光电跟踪测量设备的装置,经纬仪在检验各项精度指标或调试伺服跟踪系统前都需要动态靶标和经纬仪的相对位置满足动态靶标按预定轨迹旋转一周,经纬仪通过调整方位和俯仰姿态都能够捕获到靶标(简称经纬仪对准动态靶标)。首先介绍了传统的经纬仪对准动态靶标的方法,指出了其四方面的局限性,进而提出一种应用角度测量指向装置的经纬仪快速对准动态靶标方法,阐述了该方法所用角度测量装置的具体结构和对准靶标的具体实现过程,接着对应用角度测量装置对准靶标的主要误差进行了分析,最后总结了这种方法的优势。具体使用结果表明,该方法可以显著提高经纬仪对准靶标的工作效率。 展开更多

关键词 经纬仪 动态靶标 指向装置

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光电仪器镜头盖装置结构设计研究

4

作者 伞晓刚 王莹 《现代信息科技》 2020年第11期39-41,44,共4页

光电仪器的镜头都需要镜头盖的保护以维持仪器性能、延长使用寿命.文章从光电仪器研制工程实践出发,分类详细总结了常用的光电仪器镜头盖的结构形式和工作原理,阐述了这些镜头盖结构的优点与不足,以及最佳适用场景.在此基础上,提出了一... 光电仪器的镜头都需要镜头盖的保护以维持仪器性能、延长使用寿命.文章从光电仪器研制工程实践出发,分类详细总结了常用的光电仪器镜头盖的结构形式和工作原理,阐述了这些镜头盖结构的优点与不足,以及最佳适用场景.在此基础上,提出了一种可应用于光电仪器的新型镜头盖形式——可变光阑式电动镜头盖,这种镜头盖结构原理简单、组件质量小,且不再安装在镜头最前端,故有利于光电镜头在指向机构系统中的静平衡与动平衡装调. 展开更多

关键词 镜头盖 光电仪器 结构设计

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新型混合柔性铰链柔度研究 被引量：9

5

作者 倪迎雪 伞晓刚 +5 位作者 高世杰 王晶 王涛 吴佳彬 桑志昕 张楠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期218-223,共6页

提出了一种新型双曲线直圆混合柔性铰链。利用卡氏第二定理推导出双曲线直圆混合柔性铰链的柔度计算公式,并根据所推导的公式,分析了直圆半径、最小厚度和切割深度对其柔度的影响。同时采用实体单元建立双曲线直圆混合柔性铰链的有限元... 提出了一种新型双曲线直圆混合柔性铰链。利用卡氏第二定理推导出双曲线直圆混合柔性铰链的柔度计算公式,并根据所推导的公式,分析了直圆半径、最小厚度和切割深度对其柔度的影响。同时采用实体单元建立双曲线直圆混合柔性铰链的有限元模型,对不同几何参数的铰链进行仿真分析,并对仿真解与解析解进行对比。结果表明:仿真解与解析解的最大误差在8%以内,证明了所推导公式的正确性;与不同形状的柔性铰链对比得出,双曲线直圆混合柔性铰链具有更好的转动能力和对载荷较高的敏感性。所设计的新型双曲线直圆混合柔性铰链更适用于快速反射镜支撑结构中,同时也为混合型柔性铰链的设计和优化提供了理论依据。 展开更多

关键词 双曲线直圆混合柔性铰链 柔度 解析法 有限元分析

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激光通信APT系统中快速反射镜研究 被引量：10

6

作者 倪迎雪 伞晓刚 +4 位作者 高世杰 吴佳彬 王晶 王涛 丁少行 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期140-147,共8页

快速反射镜(FSM)凭借其高精度、高带宽、高分辨率等优点,已经成为激光通信中捕获、瞄准和跟踪(APT)系统的关键组成部分。本文介绍了国内外研究机构所研制多种类型FSM。首先介绍国内外FSM的发展历程和研究重点,然后,对FSM的支撑类型、驱... 快速反射镜(FSM)凭借其高精度、高带宽、高分辨率等优点,已经成为激光通信中捕获、瞄准和跟踪(APT)系统的关键组成部分。本文介绍了国内外研究机构所研制多种类型FSM。首先介绍国内外FSM的发展历程和研究重点,然后,对FSM的支撑类型、驱动类型和各种位置检测元件的选择及设计进行了讨论,得到不同的支撑结构、驱动类型和位置检测元件对FSM各性能指标的影响趋势。最后,通过对各种类型FSM进行归纳总结,提出了激光通信APT系统中FSM向大行程、高精度和高带宽等方向的发展趋势。 展开更多

关键词 激光通信APT系统 快速反射镜系统 柔性铰链 位置检测装置 高精度

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光电经纬仪转台动态特性研究 被引量：9

7

作者 邹冀 伞晓刚 +1 位作者 李耀彬 高世杰 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期93-98,共6页

光电经纬仪转台的动态特性对经纬仪瞄准与跟踪性能有重要影响。针对某型号经纬仪展开研究,基于3D Solid单元建立了有限元模型,采用Bathe子空间迭代法对转台进行了模态分析,获取了转台前6阶模态。进行了力锤激励模态测试实验,仿真结果与... 光电经纬仪转台的动态特性对经纬仪瞄准与跟踪性能有重要影响。针对某型号经纬仪展开研究,基于3D Solid单元建立了有限元模型,采用Bathe子空间迭代法对转台进行了模态分析,获取了转台前6阶模态。进行了力锤激励模态测试实验,仿真结果与实验结果误差在12%以内。基于隐式积分法对经纬仪进行了扫频分析,结果表明,该型号经纬仪转台对350 Hz激励最为敏感。研究结果为经纬仪转台结构改进提供了指导,并为控制系统的带宽设计提供了依据。 展开更多

关键词 转台 动态特性 Bathe子空间迭代法 隐式积分 力锤模态实验 扫频分析

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用于四象限探测器光斑位置检测的数据采集传输系统设计 被引量：5

8

作者 杨兆龙 陈云善 +2 位作者 伞晓刚 张艳华 吴志勇 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期80-86,共7页

为了对四象限探测器输出的四路信号进行同步采集传输,本文设计了一套高分辨率、高速率的同步数据采集传输系统。该系统首先以FPGA芯片EP1C12Q240为核心,控制模数转换芯片ADS1274采集数据,数据经过片内FIFO缓存,然后按Camera Link协议将... 为了对四象限探测器输出的四路信号进行同步采集传输,本文设计了一套高分辨率、高速率的同步数据采集传输系统。该系统首先以FPGA芯片EP1C12Q240为核心,控制模数转换芯片ADS1274采集数据,数据经过片内FIFO缓存,然后按Camera Link协议将数据打包为32×40大小的图像,图像经Camera Link接口传输到PC机,最后使用图像采集卡采集图像数据,并利用MATLAB编写软件实现图像解码与存储。实验结果表明:该系统实现了分辨率为24bit、采样速率为100kHz的4通道同步数据采集,其有效分辨率可达18.79bit,数据传输稳定可靠。满足了数据采集系统高分辨率、高速率的需求,并且该方案也可方便地移植到其他应用中,具有较好的可扩展性。 展开更多

关键词 数据采集 FPGA CAMERA LINK协议

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基于APD的高灵敏度大气激光通信接收机系统设计 被引量：6

9

作者 王平 耿天文 +2 位作者 伞晓刚 高世杰 吴志勇 《光通信技术》 北大核心 2015年第12期51-54,共4页

为了满足大气激光通信系统对接收端高灵敏度的要求,通过分析APD和接收机的温度电压特性,以及电压和温度的波动对接收机灵敏度的影响,设计了一种大气激光通信接收机,包括低纹波APD偏压控制电路、APD温度控制电路和主放大器电路等。实验... 为了满足大气激光通信系统对接收端高灵敏度的要求,通过分析APD和接收机的温度电压特性,以及电压和温度的波动对接收机灵敏度的影响,设计了一种大气激光通信接收机,包括低纹波APD偏压控制电路、APD温度控制电路和主放大器电路等。实验结果表明,偏置电压为46.35V、温度为290K、误码率为10^(-9)时,接收机灵敏度达到-39.1d Bm,满足通信系统要求。 展开更多

关键词 激光通信 接收机 灵敏度 APD

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旋转双棱镜指向系统转角补偿偏差修正方法 被引量：4

10

作者 邱赛 盛磊 +3 位作者 高世杰 刘永凯 伞晓刚 吴佳彬 《光通信技术》 2021年第2期41-45,共5页

针对旋转双棱镜系统解算困难、误差源众多和指向精度较低的问题,提出了一种补偿旋转双棱镜指向系统转角的修正方法,采用求偏导和建立全微分方程的方法建立光束指向误差与棱镜转角误差关系,解算出补偿角。经实验验证:在99.57%的指向区域... 针对旋转双棱镜系统解算困难、误差源众多和指向精度较低的问题,提出了一种补偿旋转双棱镜指向系统转角的修正方法,采用求偏导和建立全微分方程的方法建立光束指向误差与棱镜转角误差关系,解算出补偿角。经实验验证:在99.57%的指向区域中,指向偏差最大值由1.8742°降低为1.4753°,均方根由0.1401°降低为0.0893°,补偿棱镜转角修正方法可有效提高指向精度。 展开更多

关键词 激光通信 旋转双棱镜 指向模型 偏差修正 系统误差

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倒圆角三角型两轴柔性支撑设计

11

作者 桑志昕 伞晓刚 +3 位作者 高世杰 王晶 王涛 倪迎雪 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第3期341-345,共5页

为提高压电陶瓷驱动的快速反射镜的回转精度,对倒圆角三角型柔性支撑进行研究。首先利用卡氏第二定理推导出倒圆角三角型柔性铰链柔度和回转精度理论计算公式;然后建立倒圆角三角型柔性铰链和两轴柔性支撑的有限元模型,并进行仿真分析... 为提高压电陶瓷驱动的快速反射镜的回转精度,对倒圆角三角型柔性支撑进行研究。首先利用卡氏第二定理推导出倒圆角三角型柔性铰链柔度和回转精度理论计算公式;然后建立倒圆角三角型柔性铰链和两轴柔性支撑的有限元模型,并进行仿真分析得出柔度和回转精度的仿真值。将仿真值与理论值进行比较,其结果表明,最大误差在8%以内,验证了所推导公式的准确性。对比直圆型柔性支撑,在保证柔度的前提下,倒圆角三角型柔性支撑的回转精度提高了40%,具有重要的工程实用价值。 展开更多

关键词 压电陶瓷 快速反射镜 倒圆角三角型柔性支撑 柔度 解析法 有限元分析

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