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检焦镜面型精度对航空相机自准直检焦位置的影响
1
作者
张俊达
丁亚林
+4 位作者
孙林
陈志超
张明强
宇文子明
李汝琛
《光学精密工程》
北大核心
2025年第16期2516-2530,共15页
针对航空相机自准直检焦过程中出现的检焦镜面型变化导致检焦失败问题,建立检焦镜面型与检焦曲线变化的理论模型,并进行仿真分析和实验验证。首先,通过建立传感器接收到的光强差与检焦曲线的关系,计算不同检焦镜面型精度对成像光强分布...
针对航空相机自准直检焦过程中出现的检焦镜面型变化导致检焦失败问题,建立检焦镜面型与检焦曲线变化的理论模型,并进行仿真分析和实验验证。首先,通过建立传感器接收到的光强差与检焦曲线的关系,计算不同检焦镜面型精度对成像光强分布影响,并分析不同像差对检焦曲线造成的影响,然后,结合实际相机模型利用Zemax软件非序列模式进行仿真,最后,通过改变温度控制检焦镜面型,在不同面型下进行检焦实验,验证了理论与仿真结果。实验结果表明:检焦镜面型精度在面型RMS达到0.0483λ时,检焦曲线峰值位置超出半焦深;当面型RMS达到0.0821λ时,检焦曲线出现多峰。本文建立的理论模型及实验方法对光电自准直检焦镜的面型误差分配、设计与面型控制、提高航空相机成像质量有指导意义。
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关键词
航空相机
自准直
检焦
曲线拟合
面型误差
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职称材料
压电平台高精度自适应分数阶滑模跟踪控制
被引量：
3
2
作者
孙明超
彭佳琦
宋悦铭
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第16期2504-2512,共9页
为了实现压电平台高精度指令跟踪控制,针对其存在的严重迟滞问题,本文提出了一种自适应分数阶滑模跟踪控制方法。首先,根据Duhem模型结构将分数阶算子和自适应律引入到滑模面的设计过程中,增加滑模面的自由度可变性并实现了滑模面参数...
为了实现压电平台高精度指令跟踪控制,针对其存在的严重迟滞问题,本文提出了一种自适应分数阶滑模跟踪控制方法。首先,根据Duhem模型结构将分数阶算子和自适应律引入到滑模面的设计过程中,增加滑模面的自由度可变性并实现了滑模面参数的自适应调节;其次,利用不确定和干扰估计方法代替传统的滑模控制器切换项,解决了滑模控制器存在的抖振问题并提高了控制器的鲁棒性。最后,通过压电平台指令跟踪控制实验结果表明:相较于PID和传统的滑模控制方法,提出的自适应分数阶滑模控制器的指令跟踪误差减小了80%以上,在50 Hz参考指令信号下自适应分数阶滑模控制器将压电平台的平均跟踪误差降低到0.41μm。因此,自适应分数阶滑模控制方法具有更加优越的跟踪性能。
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关键词
压电平台
迟滞非线性
自适应控制
分数阶
滑模控制
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职称材料
红外双波段制冷型变焦Offner型光谱成像系统设计
3
作者
王翘楚
耿海涛
+1 位作者
虞林瑶
张葆
《中国光学(中英文)》
2025年第6期1327-1343,共17页
随着中长红外高光谱成像技术的突破性进展,军用高光谱成像系统凭借其独特的特征识别能力和隐蔽侦察优势,在现代战场态势感知领域展现出了显著的战略价值。本研究面向航空探测应用需求,基于320×240像素双色制冷型红外探测器,设计了...
随着中长红外高光谱成像技术的突破性进展,军用高光谱成像系统凭借其独特的特征识别能力和隐蔽侦察优势,在现代战场态势感知领域展现出了显著的战略价值。本研究面向航空探测应用需求,基于320×240像素双色制冷型红外探测器,设计了一种工作于中波红外(3.7~4.8μm)和长波红外(7.7~9.5μm)的双波段Offner型光谱成像系统。该系统采用折射与折反射混合光学结构,实现了32 mm、200 mm、800 mm三视场切换式变焦功能。光学系统采用Offner分光结构,有效抑制了系统初级像差;其次,通过引入二次成像中继系统,实现了100%冷光阑匹配,有效降低了冷反射效应。实验测试结果表明,该系统在各波段及不同焦距状态下均表现出优异的成像性能,在特征频率17 lp/mm处,调制传递函数接近衍射极限,且温度变化对成像质量变化影响不大,光学像质满足指标设计。该光学系统兼具宽光谱响应、大变倍比(25×)和快速视场切换等特点。光谱分辨率达到25 nm,其成像质量与光谱分辨能力满足航空光电侦察的技术需求,在军事侦察、安防监控及环境监测等领域具有重要的应用价值。
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关键词
光学设计
Offner
红外双波段
制冷型
变焦系统
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职称材料
题名
检焦镜面型精度对航空相机自准直检焦位置的影响
1
作者
张俊达
丁亚林
孙林
陈志超
张明强
宇文子明
李汝琛
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所动态光学成像与测量全国重点实验室
出处
《光学精密工程》
北大核心
2025年第16期2516-2530,共15页
基金
国家科技重大专项(No.30-H32A01-9005-13115)。
文摘
针对航空相机自准直检焦过程中出现的检焦镜面型变化导致检焦失败问题,建立检焦镜面型与检焦曲线变化的理论模型,并进行仿真分析和实验验证。首先,通过建立传感器接收到的光强差与检焦曲线的关系,计算不同检焦镜面型精度对成像光强分布影响,并分析不同像差对检焦曲线造成的影响,然后,结合实际相机模型利用Zemax软件非序列模式进行仿真,最后,通过改变温度控制检焦镜面型,在不同面型下进行检焦实验,验证了理论与仿真结果。实验结果表明:检焦镜面型精度在面型RMS达到0.0483λ时,检焦曲线峰值位置超出半焦深;当面型RMS达到0.0821λ时,检焦曲线出现多峰。本文建立的理论模型及实验方法对光电自准直检焦镜的面型误差分配、设计与面型控制、提高航空相机成像质量有指导意义。
关键词
航空相机
自准直
检焦
曲线拟合
面型误差
Keywords
aerial camera
autocollimation
focus inspection
curve fitting
surface figure error
分类号
V243.5 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
压电平台高精度自适应分数阶滑模跟踪控制
被引量：
3
2
作者
孙明超
彭佳琦
宋悦铭
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所动态光学成像与测量全国重点实验室
陆军装备部
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第16期2504-2512,共9页
基金
吉林省与中国科学院科技合作高新技术产业化专项项目(No.2024SYHZ0009)。
文摘
为了实现压电平台高精度指令跟踪控制,针对其存在的严重迟滞问题,本文提出了一种自适应分数阶滑模跟踪控制方法。首先,根据Duhem模型结构将分数阶算子和自适应律引入到滑模面的设计过程中,增加滑模面的自由度可变性并实现了滑模面参数的自适应调节;其次,利用不确定和干扰估计方法代替传统的滑模控制器切换项,解决了滑模控制器存在的抖振问题并提高了控制器的鲁棒性。最后,通过压电平台指令跟踪控制实验结果表明:相较于PID和传统的滑模控制方法,提出的自适应分数阶滑模控制器的指令跟踪误差减小了80%以上,在50 Hz参考指令信号下自适应分数阶滑模控制器将压电平台的平均跟踪误差降低到0.41μm。因此,自适应分数阶滑模控制方法具有更加优越的跟踪性能。
关键词
压电平台
迟滞非线性
自适应控制
分数阶
滑模控制
Keywords
piezoelectric platform
hysteresis nonlinear
adaptive control
fractional order
sliding mode control
分类号
TP394.1 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH691.9 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
红外双波段制冷型变焦Offner型光谱成像系统设计
3
作者
王翘楚
耿海涛
虞林瑶
张葆
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所动态光学成像与测量全国重点实验室
出处
《中国光学(中英文)》
2025年第6期1327-1343,共17页
基金
国家重点研发项目(No.303060302)。
文摘
随着中长红外高光谱成像技术的突破性进展,军用高光谱成像系统凭借其独特的特征识别能力和隐蔽侦察优势,在现代战场态势感知领域展现出了显著的战略价值。本研究面向航空探测应用需求,基于320×240像素双色制冷型红外探测器,设计了一种工作于中波红外(3.7~4.8μm)和长波红外(7.7~9.5μm)的双波段Offner型光谱成像系统。该系统采用折射与折反射混合光学结构,实现了32 mm、200 mm、800 mm三视场切换式变焦功能。光学系统采用Offner分光结构,有效抑制了系统初级像差;其次,通过引入二次成像中继系统,实现了100%冷光阑匹配,有效降低了冷反射效应。实验测试结果表明,该系统在各波段及不同焦距状态下均表现出优异的成像性能,在特征频率17 lp/mm处,调制传递函数接近衍射极限,且温度变化对成像质量变化影响不大,光学像质满足指标设计。该光学系统兼具宽光谱响应、大变倍比(25×)和快速视场切换等特点。光谱分辨率达到25 nm,其成像质量与光谱分辨能力满足航空光电侦察的技术需求,在军事侦察、安防监控及环境监测等领域具有重要的应用价值。
关键词
光学设计
Offner
红外双波段
制冷型
变焦系统
Keywords
optical system design
Offner
infrared dual-band
cooled
zoom system
分类号
TP394.1 [自动化与计算机技术]
TH691.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
检焦镜面型精度对航空相机自准直检焦位置的影响
张俊达
丁亚林
孙林
陈志超
张明强
宇文子明
李汝琛
《光学精密工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
压电平台高精度自适应分数阶滑模跟踪控制
孙明超
彭佳琦
宋悦铭
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
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下载PDF
职称材料
3
红外双波段制冷型变焦Offner型光谱成像系统设计
王翘楚
耿海涛
虞林瑶
张葆
《中国光学(中英文)》
2025
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职称材料
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