模糊PID控制在光电跟踪控制系统中的应用 被引量：13

1

作者 侯宏录 周德云 +1 位作者 王伟 国蓉 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期12-16,共5页

频率特性法和PID控制是光电跟踪控制系统中普遍采用的方法,对于稳态过程它们具有良好的控制性能,但对控制环境以及目标状态发生较大变化时却无法处理。介绍一种既能改善控制系统的过渡过程、减小超调量,又能保证系统跟踪精度的模糊PID... 频率特性法和PID控制是光电跟踪控制系统中普遍采用的方法,对于稳态过程它们具有良好的控制性能,但对控制环境以及目标状态发生较大变化时却无法处理。介绍一种既能改善控制系统的过渡过程、减小超调量,又能保证系统跟踪精度的模糊PID控制算法,并给出了相应的实验数据。实验结果表明,模糊PID控制可显著改善控制系统对高速动态目标的捕获跟踪能力,提高跟踪精度,增强系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 光电跟踪系统 模糊PID控制 跟踪精度

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基于星体标定的光电跟踪系统测角精度评定 被引量：9

2

作者 侯宏录 周德云 +1 位作者 王伟 国蓉 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期5-10,共6页

测角精度是光电跟踪系统中一项最重要的技术指标,通常是以校准塔和方位标为基准进行单项误差标定再综合,其过程繁锁、周期长。介绍一种基于星体标定的精度评价方法,建立了系统误差模型,分析了该方法的标定精度。以光电经纬仪为评价目标... 测角精度是光电跟踪系统中一项最重要的技术指标,通常是以校准塔和方位标为基准进行单项误差标定再综合,其过程繁锁、周期长。介绍一种基于星体标定的精度评价方法,建立了系统误差模型,分析了该方法的标定精度。以光电经纬仪为评价目标,研究了精度评定系统组成结构、试验条件、试验和数据处理方法。试验结果表明该方法具有标定过程简单、快速,标定精度高等优点,其标定误差小于3″。 展开更多

关键词 星体标定 光电跟踪系统 精度评定 角度测量

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光电经纬仪测量飞行器三维坐标方法及误差分析 被引量：39

3

作者 侯宏录 李宏 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期4-8,共5页

介绍一种用于光电经纬仪精确测量飞行器三维坐标的计算方法。该方法利用空间两异面光 轴公垂线估计交会点位置,克服了常规算法中的模型误差。分析了观测量误差产生的原因并提出了改正方法。对定位测量误差进行了仿真, 结果表明,利用该... 介绍一种用于光电经纬仪精确测量飞行器三维坐标的计算方法。该方法利用空间两异面光 轴公垂线估计交会点位置,克服了常规算法中的模型误差。分析了观测量误差产生的原因并提出了改正方法。对定位测量误差进行了仿真, 结果表明,利用该方法并合理布站可显著提高坐标测量精度,对于机动大目标的坐标测量误差小于0.20m。 展开更多

关键词 光电经纬仪 坐标测量 误差分析 飞行器

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光电经纬仪异面交会测量及组网布站优化设计 被引量：28

4

作者 侯宏录 周德云 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1023-1028,共6页

提出了一种基于空间两异面光轴公垂线估计目标真实位置及组网布站站址几何的优化设计方法·通过光电经纬仪观测目标方位角、俯仰角和基线长度,计算两光轴在待估目标上的两交点,得到目标位置的公垂线.依据两台光电经纬仪的测角准确... 提出了一种基于空间两异面光轴公垂线估计目标真实位置及组网布站站址几何的优化设计方法·通过光电经纬仪观测目标方位角、俯仰角和基线长度,计算两光轴在待估目标上的两交点,得到目标位置的公垂线.依据两台光电经纬仪的测角准确度作为权系数,估计目标真实位置·通过误差仿真及定位准确度分析,研究了组网测量中交会角、方位角、高低角和基线长度对定位准确度的影响. 展开更多

关键词 光电经纬仪 异面交汇测量 组网布站 误差分析

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基于FPGA的SDRAM控制器设计方案 被引量：25

5

作者 侯宏录 张文芳 《兵工自动化》 2012年第2期57-60,共4页

针对高速实时图像采集系统中数据量大需要缓存的问题,提出一种基于FPGA的SDRAM控制器设计方案。在分析SDRAM基本操作原理的基础上,通过引入状态机和仲裁机制,利用Verilog语言在QuartusII的开发环境中进行设计输入与仿真验证,实现了高速... 针对高速实时图像采集系统中数据量大需要缓存的问题,提出一种基于FPGA的SDRAM控制器设计方案。在分析SDRAM基本操作原理的基础上,通过引入状态机和仲裁机制,利用Verilog语言在QuartusII的开发环境中进行设计输入与仿真验证,实现了高速数据的缓存和传输。详细介绍各模块的具体设计方法以及整体设计的实现过程。实验测试结果表明:该控制器设计灵活、工作稳定可靠,成本低廉,可作为IP核应用于不同SOC的高速缓存系统中。 展开更多

关键词 控制器:SDRAM FPGA VERILOG

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一种基于运动目标识别的智能视频监控系统 被引量：8

6

作者 侯宏录 李宁鸟 《兵工自动化》 2012年第3期5-9,共5页

针对武器试验现场飞行目标降落中事故多发的现状,设计一种基于运动目标识别技术的智能视频监控系统。系统采用采集前端-服务器端-决策模型。利用背景差分法和帧间差分法检测运动目标图像,从而实现视频运动目标的自动分割;采用轮廓提取... 针对武器试验现场飞行目标降落中事故多发的现状,设计一种基于运动目标识别技术的智能视频监控系统。系统采用采集前端-服务器端-决策模型。利用背景差分法和帧间差分法检测运动目标图像,从而实现视频运动目标的自动分割;采用轮廓提取和边缘检测技术进行目标识别;最后用特征算法提取目标的特征参数,从而判断目标的参数信息是否会对降落安全构成威胁,做出进一步决策。对实现系统功能所需的关键技术进行详细介绍,在Visual C++6.0中用OpenCV实现相关算法的设计,并给出部分关键代码。仿真实验结果表明:该系统能满足智能监控的基本要求,精确显示运动目标在靶面上的位置,可根据客户需求识别运动目标。 展开更多

关键词 智能视频监控系统 目标识别 检测运动目标 特征参数 OPENCV

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基于IMM的光电经纬仪机动目标跟踪优化算法 被引量：4

7

作者 侯宏录 周德云 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期561-565,共5页

提出一种简化交互多模型算法(IMM)与去偏转换测量卡尔曼滤波算法(CMKF-D)相结合的机动目标跟踪优化算法。该算法通过机动检测判别函数D(k)与门限T的关系,自适应调整CMKF-D的部分参数,解决了常规交互多模算法需要大量先验知识的问题,同... 提出一种简化交互多模型算法(IMM)与去偏转换测量卡尔曼滤波算法(CMKF-D)相结合的机动目标跟踪优化算法。该算法通过机动检测判别函数D(k)与门限T的关系,自适应调整CMKF-D的部分参数,解决了常规交互多模算法需要大量先验知识的问题,同时克服了扩展卡尔曼滤波(EKF)对非线性模型线性化所引入的误差。仿真实验验证了该算法的有效性。利用该算法可显著改善基于非线性测量方程下光电经纬仪对机动目标的跟踪性能,其位置跟踪误差小于1.5m,速度误差小于1.5 m/s,加速度误差小于0.7 m/s2。 展开更多

关键词 机动目标跟踪 简化交互多模算法 去偏转换测量卡尔曼滤波 光电经纬仪

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基于磁阻传感器的弹体姿态测量系统 被引量：3

8

作者 侯宏录 王赛 张雄星 《兵工自动化》 2010年第3期75-78,84,共5页

为实时准确获取弹体俯仰和滚转参数,提出一种利用磁阻传感器获取地磁场强度,结合微机电陀螺精确求解弹体姿态的方法。介绍了基于地磁场的姿态测量系统原理和硬件设计,对存在的各种误差进行了分析,并提出了相应的误差补偿方法。最后,对... 为实时准确获取弹体俯仰和滚转参数,提出一种利用磁阻传感器获取地磁场强度,结合微机电陀螺精确求解弹体姿态的方法。介绍了基于地磁场的姿态测量系统原理和硬件设计,对存在的各种误差进行了分析,并提出了相应的误差补偿方法。最后,对所设计的系统进行了验证。结果表明,其测量姿态角精度优于1°。 展开更多

关键词 姿态测量系统 弹体 磁阻传感器 误差补偿

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基于视觉测量的飞行器舵面角位移传感器标定 被引量：2

9

作者 侯宏录 周德云 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期359-363,共5页

提出一种基于计算机单目视觉的飞行器副翼、襟翼、方向舵和升降舵角位移传感器的非接触标定方法.用共面的两个特征圆组成一标定靶固定在飞行器舵面上,用一台定焦数码摄像机对标定靶拍照,获得特征圆数字图像.经图像分析确定特征圆圆心及... 提出一种基于计算机单目视觉的飞行器副翼、襟翼、方向舵和升降舵角位移传感器的非接触标定方法.用共面的两个特征圆组成一标定靶固定在飞行器舵面上,用一台定焦数码摄像机对标定靶拍照,获得特征圆数字图像.经图像分析确定特征圆圆心及直径在像面上的透视投影位置和长度,根据透视投影逆变换原理建立物和像空间坐标关系的解算模型,进而导出靶面平面方程.飞行器舵面角位移则由标定靶面的法线方向余弦来表示.仿真结果表明,该方法具有标定过程快速、简单和准确的特点.不需事先标定摄像机内外部参量,其标定准确度优于0.2°. 展开更多

关键词 视觉测量 角位移传感器标定 双圆靶 飞行器舵面

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基于FPGA的La Gell5/3小波变换的硬件电路设计 被引量：2

10

作者 侯宏录 姚恩源 《兵工自动化》 2013年第2期59-62,70,共5页

为了对冗余的图像数据进行有效的压缩,提出一种基于FPGA的快速小波变换的方案。介绍了La Gell 5/3提升小波变换的原理,设计了适用于高帧频CMOS相机的La Gell 5/3提升小波变换硬件结构,采用Verilog硬件语言在QuartusII软件平台下对设计... 为了对冗余的图像数据进行有效的压缩,提出一种基于FPGA的快速小波变换的方案。介绍了La Gell 5/3提升小波变换的原理,设计了适用于高帧频CMOS相机的La Gell 5/3提升小波变换硬件结构,采用Verilog硬件语言在QuartusII软件平台下对设计方案进行了实验,利用Matlab语言对图像进行反变换,并通过变换前与反变换后图像的比对,验证了算法的可行性。实验结果证明:该方案成功实现了基于FPGA的La Gell 5/3提升小波变换系统对给定图像的三级快速小波变换,相比较于DSP等硬件电路,更适合于高速图像实时处理的应用。 展开更多

关键词 LA Gell 5 3 FPGA 提升小波变换 高帧频相机

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高速摄影测量技术在飞机外挂物投放运动分析中的应用 被引量：1

11

作者 侯宏录 孙顺昌 《高速摄影与光子学》 CSCD 1990年第1期88-96,共9页

本文叙述了某新型飞机在设计研制过程中,需要对翼下挂架投放机构进行运动分析的课题,利用高速摄影测量技术进行全过程的实测分析。文章叙述了摄影测试的原理、方法。着重讨论了摄影测量中一向被人们所忽视的场地测量与校验。认为等待型... 本文叙述了某新型飞机在设计研制过程中,需要对翼下挂架投放机构进行运动分析的课题,利用高速摄影测量技术进行全过程的实测分析。文章叙述了摄影测试的原理、方法。着重讨论了摄影测量中一向被人们所忽视的场地测量与校验。认为等待型摄影测量中,摄影比例尺的精度除与所用设备的精度有关外,还与场地测量精度有关。在动态摄影测量中,测试方法、测量场地布置与控制点的建立,以及时间量的正确量测,对摄影测试精度有很大影响。 展开更多

关键词 摄影测量 投放运动分析 飞机 挂物

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一种小型脉冲激光器能量和重复频率测量电路 被引量：1

12

作者 侯宏录 辛光泽 郭淑玲 《兵工自动化》 2014年第9期76-80,共5页

针对传统激光功率计无法实时检测的缺点,设计一种基于PIN光电二极管的小型激光脉冲能量和频率实时检测电路。在激光器输出窗口前端设置光学玻璃对激光输出进行透射和散射,利用PIN光电二极管探测激光散射信号并完成光电转换。微弱电信号... 针对传统激光功率计无法实时检测的缺点,设计一种基于PIN光电二极管的小型激光脉冲能量和频率实时检测电路。在激光器输出窗口前端设置光学玻璃对激光输出进行透射和散射,利用PIN光电二极管探测激光散射信号并完成光电转换。微弱电信号经后续信号调理电路处理以外部中断方式触发单片机计时、计数,单片机同时采集调理电路的输出电压。系统最终实现了激光脉冲频率及能量的检测。测试结果表明:该系统的频率测量精度优于0.02%,能量测量精度优于1%,灵敏度优于0.8 V/mW,响应时间不大于3 ns。 展开更多

关键词 激光脉冲频率 光电检测 PIN光电二极管 前置放大

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飞行器弹道异值斑点识别技术研究

13

作者 侯宏录 周德云 +1 位作者 何红丽 王伟 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期124-127,共4页

在飞行器武器试验中,为了获得精确的弹道和航迹参数,需要对光电跟踪系统观测数据中的异值斑点实时识别和剔除。文中首先从测量数据集合的数学描述引出了异值斑点的数学模型,然后在对最小二乘估计法存在的缺陷进行分析的基础上提出了鲁... 在飞行器武器试验中,为了获得精确的弹道和航迹参数,需要对光电跟踪系统观测数据中的异值斑点实时识别和剔除。文中首先从测量数据集合的数学描述引出了异值斑点的数学模型,然后在对最小二乘估计法存在的缺陷进行分析的基础上提出了鲁棒辨识异值斑点方法-稳健似然比法。该方法首先构造一条由观测数据的代数多项式和三角多项式的线性回归模型表示的连续光滑弹道,然后与实测数据作比较,根据稳健似然比确定所包含异值斑点。仿真结果表明该方法具有良好的实时抗异值斑点能力。 展开更多

关键词 飞行器弹道 异值斑点识别 稳健似然比

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一种新型Sagnac式光纤电流传感器 被引量：15

14

作者 王嘉 侯宏录 徐金涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期57-61,共5页

为了消除震动对Sagnac式电流传感器测量结果的影响,提出一种光路改进方法来消除传感器对震动的敏感性,其基本原理是抵消Sagnac效应而不影响法拉第磁光效应。利用琼斯矩阵对改进后的光路结构进行了偏振态分析,理论分析和实验结果吻合,表... 为了消除震动对Sagnac式电流传感器测量结果的影响,提出一种光路改进方法来消除传感器对震动的敏感性,其基本原理是抵消Sagnac效应而不影响法拉第磁光效应。利用琼斯矩阵对改进后的光路结构进行了偏振态分析,理论分析和实验结果吻合,表明改进后的传感器其输出与震动无关。耦合半波片后Sagnac式光纤电流传感器的震动敏感性被消除了,为Sagnac式光纤电流传感器的工程化实现提供了一种可行的方法。 展开更多

关键词 光纤电流传感器 Sagnac效应 震动敏感性

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标定飞机舵面角位移的双圆靶单目视觉方法 被引量：6

15

作者 何森 侯宏录 王尧 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期889-892,共4页

提出了一种基于计算机单目视觉的飞机副翼、襟翼、方向舵和升降舵等转动系统中的角位移传感器的标定方法。用一台位置固定的数码相机对平行于飞机方向舵转轴并固定在该舵面上的一个双圆靶拍照。经数字图像处理确定4个特征像点的像面坐标... 提出了一种基于计算机单目视觉的飞机副翼、襟翼、方向舵和升降舵等转动系统中的角位移传感器的标定方法。用一台位置固定的数码相机对平行于飞机方向舵转轴并固定在该舵面上的一个双圆靶拍照。经数字图像处理确定4个特征像点的像面坐标,根据透视投影原理推导出求靶面法线的方向余弦的解析表达式,无需在现场实时标定相机参数即可解算出靶面法线的相对方向。方向舵转动时,其角位移可用该靶面的角位移来表达。仿真结果表明该方案正确可靠,可用于航天器上实现实时自主测量交会对接时的相对位姿参数。 展开更多

关键词 仪器仪表技术 飞行器试验技术 单目视觉 双圆靶 透视投影 角位移标定

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基于UKF的简化交互多模型视频图像机动目标跟踪算法 被引量：3

16

作者 徐哈宁 肖慧 +1 位作者 侯宏录 黎正根 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期14-18,共5页

在视频图像运动目标的状态估计与跟踪问题中,常用的扩展卡尔曼(EKF)算法简单、计算量小,但仅适用于弱非线性和弱高斯环境下。本文提出一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)与简化交互多模型(IMM)算法相结合的视频图像运动目标跟踪算法,有效地克... 在视频图像运动目标的状态估计与跟踪问题中,常用的扩展卡尔曼(EKF)算法简单、计算量小,但仅适用于弱非线性和弱高斯环境下。本文提出一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)与简化交互多模型(IMM)算法相结合的视频图像运动目标跟踪算法,有效地克服了EKF算法在强非线性状态下或对小运动目标跟踪时精度低,容易发散的问题。仿真结果表明,该算法估计和跟踪非线性目标的性能明显优于基于EKF算法,其跟踪精度可达到三阶(泰勒级数展开)精度。 展开更多

关键词 视频图像 扩展卡尔曼滤波 无迹卡尔曼滤波 非线性估计

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靶场光电经纬仪数据融合处理方法 被引量：10

17

作者 王伟 侯宏录 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期12-16,共5页

在靶场武器试验中,为了获得完整的弹道参数,常常采用多台光电经纬仪联合观测,对目标实施跟踪定位,这样就出现了多个冗余观测,影响对目标的判决。提出一种组网布站测量中光电经纬仪数据融合处理的方法。首先对多站观测数据进行时间和空... 在靶场武器试验中,为了获得完整的弹道参数,常常采用多台光电经纬仪联合观测,对目标实施跟踪定位,这样就出现了多个冗余观测,影响对目标的判决。提出一种组网布站测量中光电经纬仪数据融合处理的方法。首先对多站观测数据进行时间和空间配准,将其统一到某一基准坐标系原点和参考时间起点,然后采用最优加权融合估计或最小二乘融合估计,获得目标的精确位置。对两种数据融合处理方法进行了实际测试与仿真实验。结果表明:k台光电经纬仪对同一目标交会测量,最优加权融合估计测量精度至少提高了k倍,计算量小,可用于实时中心融合和目标引导。最小二乘融合估计方法对坐标x,y,z所作的融合估计精度较高,一般小于0.2 m,但计算量大,适合于事后精确处理。 展开更多

关键词 光电经纬仪 数据融合 最小二乘估计 最优加权估计

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外场多光轴瞄准偏差测试的基准光轴建立方法 被引量：6

18

作者 高明 侯宏录 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1029-1033,共5页

提出一种针对外场真实环境下可见光、激光和红外多光轴瞄准系统瞄准偏差测试的基准光轴建立方法.采用精密大地测距、测角技术获得观测仪器站址坐标、基准光轴方向和靶标中心位置,通过对标定靶标上的中心点作测距和测角观测,并对基准光... 提出一种针对外场真实环境下可见光、激光和红外多光轴瞄准系统瞄准偏差测试的基准光轴建立方法.采用精密大地测距、测角技术获得观测仪器站址坐标、基准光轴方向和靶标中心位置,通过对标定靶标上的中心点作测距和测角观测,并对基准光轴方向大气折射和地球曲率引入的误差进行改正,获得基准光轴、激光和红外系统在靶标上的精确位置.理论分析和实际测试结果表明,该方法具有理论严密、测量准确度高、工程上易于实现的优点,在2km范围内基准光轴误差小于4.5″,完全满足多光谱多光轴动态瞄准偏差测试中基准光轴准确度的要求. 展开更多

关键词 光电跟踪 瞄准偏差 基准光轴 精密测量

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炮弹轴向加速度测量方法 被引量：1

19

作者 王伟 万超 +1 位作者 侯宏录 张雄星 《兵工自动化》 2008年第7期51-53,共3页

炮弹轴向加速度是一维弹道修正引信进行射程修正的重要参数,为了消除传感器安装在远离炮弹质心的引信中而引起的离心加速度,采用双加速度传感器纵向排列的方法检测炮弹质心轴向加速度,利用弹道方程生成随机弹道作为实际弹道进行了仿真分... 炮弹轴向加速度是一维弹道修正引信进行射程修正的重要参数,为了消除传感器安装在远离炮弹质心的引信中而引起的离心加速度,采用双加速度传感器纵向排列的方法检测炮弹质心轴向加速度,利用弹道方程生成随机弹道作为实际弹道进行了仿真分析,设计了测量装置,在弹丸飞出炮口的时刻,弹载加速度传感器开始采集上升阶段的弹丸轴向加速度,进而利用数值积分法计算出射程偏差量,将算法仿真得到的射程偏差量与理论值进行比较,证明该方法能够满足工程实现要求。 展开更多

关键词 加速度计 轴向加速度 弹道修正

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采用小波降噪和神经网络的FOG温度漂移补偿方法 被引量：5

20

作者 李光耀 侯宏录 +1 位作者 杜鹃 李媛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期56-64,共9页

光纤陀螺(FOG)输出易受环境温度的影响,发生漂移导致光纤陀螺测量精度降低。采用传统的BP神经网络容易陷入局部极小值,导致网络训练失败。为了优化BP神经网络,本文提出了一种粒子群(PSO)优化BP神经网络与小波降噪相结合的光纤陀螺温度... 光纤陀螺(FOG)输出易受环境温度的影响,发生漂移导致光纤陀螺测量精度降低。采用传统的BP神经网络容易陷入局部极小值,导致网络训练失败。为了优化BP神经网络,本文提出了一种粒子群(PSO)优化BP神经网络与小波降噪相结合的光纤陀螺温度漂移补偿方法。首先分析了光纤陀螺温度漂移产生的原因;然后在不同温度下对光纤陀螺进行测试,最后采用该方法建立了光纤陀螺温度漂移模型并根据模型对光纤陀螺进行补偿,结果表明采用该方法补偿后光纤陀螺在不同温度下的输出标准差降低了60.19%,与传统的BP神经网络相比补偿效果显著提高。 展开更多

关键词 光纤陀螺 温度漂移补偿 Shupe效应 小波降噪 启发式阈值法

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