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高马赫航空遥感器光学窗口的光机热分析 被引量:4
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作者 王乃祥 徐钰蕾 +3 位作者 惠守文 李延伟 姚园 丁亚林 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2014年第3期5-8,共4页
为了获得航空光学遥感器高质量成像,分析了高马赫飞行下温度和压力对光学窗口光学性能的影响。首先利用有限元分析软件计算出窗口玻璃在指定温度场或压力场和边界条件作用下的变形量;然后根据得到的窗口玻璃表面节点的位移变化,再以Zern... 为了获得航空光学遥感器高质量成像,分析了高马赫飞行下温度和压力对光学窗口光学性能的影响。首先利用有限元分析软件计算出窗口玻璃在指定温度场或压力场和边界条件作用下的变形量;然后根据得到的窗口玻璃表面节点的位移变化,再以Zernike多项式为接口拟合镜面变形,将计算出的Zernike拟合系数带入光学分析软件ZEMAX中进行分析;最后结合某光学系统对比分析了温度场和压力场作用下的光学系统传递函数图。通过对比结果分析可知,高马赫飞行时,窗口玻璃上产生的温度场对光学系统的传递函数的影响比窗口上的压力场大得多。结果表明,高马赫飞行中,窗口玻璃的设计应更多程度的考虑温度影响。此分析可为高马赫工况下光学窗口的设计提供一定参考。 展开更多
关键词 光学设计 光学窗口 热变形 ZERNIKE多项式
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红外成像系统异形非球面优化及冷反射分析
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作者 卜和阳 田浩南 +1 位作者 虞林瑶 张宇鹏 《红外》 CAS 2024年第12期7-18,共12页
在设计红外系统的过程中,通常使用偶次非球面来提高系统性能。通过设计软件的优化功能可以快速找出最佳的非球面,但是这些非球面很可能会出现震荡面型。为了消除红外成像镜头中的异形非球面和降低系统的冷反射现象,先从定义角度解析了... 在设计红外系统的过程中,通常使用偶次非球面来提高系统性能。通过设计软件的优化功能可以快速找出最佳的非球面,但是这些非球面很可能会出现震荡面型。为了消除红外成像镜头中的异形非球面和降低系统的冷反射现象,先从定义角度解析了冷反射现象的评价参数。结合冷反射光迹图,确定冷反射评价参数依然适用于非球面的冷反射控制。又从矢高角度,控制从非球面透镜中心至边缘矢高值的单调性以及符号的一致性来消除异形非球面。设计了一款中波红外成像镜头,其初始设计结构中出现了异形非球面。利用控制矢高值的方法和冷反射抑制方案对异形非球面进行控制。优化后的红外成像系统没有异形非球面,经透镜各表面反射后返回探测器的冷反射能量覆盖整个探测器像面,说明此优化方案适用于含有异形非球面的红外系统且更加直观。 展开更多
关键词 非球面 冷反射分析 异形非球面 矢高
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高马赫飞行器迎风面与攻角对光学窗口周围流场的影响分析 被引量:9
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作者 王乃祥 徐钰蕾 +2 位作者 史磊 程志峰 姚园 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1267-1272,共6页
为了提高高马赫飞行下光学窗口的光学性能,对比分析了基于气动光学效应三种飞行器模型不同攻角的马赫数场、密度场、温度场和压力场的流场结构及对光学性能的影响。首先,根据飞行器与来流的迎风面,建立了三种飞行器典型模型;继而,给出了... 为了提高高马赫飞行下光学窗口的光学性能,对比分析了基于气动光学效应三种飞行器模型不同攻角的马赫数场、密度场、温度场和压力场的流场结构及对光学性能的影响。首先,根据飞行器与来流的迎风面,建立了三种飞行器典型模型;继而,给出了0°、5°和10°攻角飞行工况;然后,建立了基于Navier-Stokes方程和湍流模型的三种攻角流场分布;最后,对比分析了宽平头体飞行器中三种攻角温度场作用下的光学系统传递函数。结果表明,马赫数场与密度场、温度场与压力场分别具有相似分布形式;相同飞行速度和攻角下,大迎风面的飞行器光学窗口周围温度与压力较小迎风面大;相同飞行器,较大攻角对应较大流场强度,攻角为0°、5°和10°时传递函数分别为0.188,0.097和0.028。此分析结果可为高马赫飞行下光学窗口优化提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 流场分析 高马赫 光学窗口 气动光学
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R-C光学系统的计算机辅助装调 被引量:7
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作者 刘波 丁亚林 +2 位作者 贾继强 苏东风 张雷 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期173-178,共6页
R-C光学系统是现代光学工程中常用的光学系统,以某一R-C光学系统为例,对其计算机辅助装调技术进行了研究。分析了R-C系统装调理论,确定以主镜为装调基准,调整次镜五个自由度的装调方法,建立起次镜失调量与系统Zernike系数的关系,以此指... R-C光学系统是现代光学工程中常用的光学系统,以某一R-C光学系统为例,对其计算机辅助装调技术进行了研究。分析了R-C系统装调理论,确定以主镜为装调基准,调整次镜五个自由度的装调方法,建立起次镜失调量与系统Zernike系数的关系,以此指导装调工作,达到明确装调方向、缩短装调周期的目的。整机光学系统的波像差RMS值优于1/10波长,达到了成像质量的要求。对相机进行实验室和地面外场成像,获得的图像图像清晰,层次丰富,验证了装调工作的正确性。 展开更多
关键词 R-C光学系统 计算机辅助装调 Zernike系数 波像差
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一种改进的基于自动形态学的端元提取算法 被引量:3
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作者 方俊龙 郭宝峰 +1 位作者 沈宏海 杨名宇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期106-112,共7页
自动形态学端元提取(AMEE)算法中的形态学算子在纯像元集中分布的区域无法得到正确的结果。现有膨胀操作在每个结构元素内只能提取一个候选端元,会造成重要像元丢失。为了解决这些问题,采用改进的形态学算子和结构元素对AMEE算法进行了... 自动形态学端元提取(AMEE)算法中的形态学算子在纯像元集中分布的区域无法得到正确的结果。现有膨胀操作在每个结构元素内只能提取一个候选端元,会造成重要像元丢失。为了解决这些问题,采用改进的形态学算子和结构元素对AMEE算法进行了改进。首先引入参考光谱向量的概念构建了改进的形态学算子,并给出了形态学离心率指数新的计算方法,然后利用偶数大小、改进的结构元素,从每个结构元素内选出4个候选端元,最后对改进的基于自动形态学的端元提取算法进行了分析和实验验证。结果表明,改进的方法能从纯像元集中分布的区域获得正确的候选端元,并在一定程度上避免膨胀过程中的信息遗失,从而能够有效地提升端元提取的精度和像元解混的效果。 展开更多
关键词 遥感 高光谱图像 端元提取 形态学
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