• 2010年第10期文章目次
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    • >综述与评论
    • 美国定向能非致命武器发展现状

      2010, 40(10):1035-1038.

      摘要 (590) HTML (0) PDF 750.74 K (932) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对美国在现代地区冲突中面临的作战对象的变化,迫切需要一种远程非致命武器以保护作战人员的安全。为此,美国正在开发利用声、光和电的非致命武器。本文首先简要介绍美国正在使用和改进以及有待开发的各种声、光、电非致命武器,而后重点介绍美国联合非致命武器计划现状。

    • >激光应用技术
    • 卫星激光后向反射器结构应力对衍射能量分布影响研究

      2010, 40(10):1039-1042.

      摘要 (550) HTML (0) PDF 1.28 M (914) 评论 (0) 收藏

      摘要:阐述了Galileo卫星激光后向反射器机械结构特性。 着重讨论了后向反射器的环境适应性设计和应力对角反射器光学性能的影响,以及相应的实验结果。

    • 高斯光束整形为平顶光束的双凸非球面镜的数值模拟与分析

      2010, 40(10):1043-1047.

      摘要 (684) HTML (0) PDF 906.60 K (1455) 评论 (0) 收藏

      摘要:在高斯光束整形为平顶光束的理论基础上,通过数值模拟,具体分析几个特性参数对两个凸非球面镜的子午截面曲线的影响,根据ZEMAX等光学软件对非球面镜子午截面曲线表达式输入要求,拟合得到误差尽可能小的双凸非球面镜系统结构。

    • 激光水下探测光尾流回波信号提取方法的研究

      2010, 40(10):1048-1052.

      摘要 (504) HTML (0) PDF 1.11 M (542) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光应用于水下目标探测时,受水体后向散射的影响,目标信号被强噪声信号所淹没。针对这一问题,采用基于RLS算法的自适应抵消法对水体后向散射回波信号进行抑制。并根据水下探测信号非平稳的特点,在传统RLS算法的基础上引入可变遗忘因子λ,改善对目标信号的快速跟踪能力。对实验数据进行分析表明,该方法可以有效抑制水体后向散射回波信号,并具有较快的收敛速度和跟踪速度,对水下激光探测的应用具有一定的实际意义。

    • 基于小波分析的激光空泡声波特性研究

      2010, 40(10):1053-1058.

      摘要 (453) HTML (0) PDF 1.91 M (484) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用PZT(Piezoelectric Transducer)水听器对激光空泡声波进行了实验研究。利用小波变换对不同激光能量、不同作用金属物质、不同波长下检测的声波信号频谱特性进行了分析。结果表明:激光空泡声波主要频率集中在0~150 kHz范围内,小波分解后,低频a6级信号的能量占总能量的绝大部分,信号的主要频率成分集中在0~20 kHz。

    • 基于Choquet模糊积分的激光主动成像性能综合评价

      2010, 40(10):1059-1063.

      摘要 (494) HTML (0) PDF 879.38 K (364) 评论 (0) 收藏

      摘要:图像质量评价是研究激光主动成像探测系统成像性能的重要内容,本文从图像的噪声、灰度和纹理等方面对距离选通激光主动成像目标图像进行了量化评价。并且运用Choquet模糊积分将单因素评价参数计算值与专家打分确定的权重系数结合起来,构建了激光主动探测系统成像性能的综合评价模型,并编程实现了评价软件。

    • 激光陀螺动态测角仪瞄准指示装置的研究

      2010, 40(10):1064-1067.

      摘要 (453) HTML (0) PDF 1.46 M (621) 评论 (0) 收藏

      摘要:动态测角应用广泛,技术难度大,利用激光陀螺研制的测角系统具有精度高,测量快,动态响应范围宽等特点。其中的瞄准指示装置为测量提供基准点,其精度及快速响应能力尤为重要。文章介绍了瞄准指示装置的光路结构以及瞄准原理,并通过对信号的仿真分析误差,在实验中结合激光陀螺的运用背景对其动态响应能力进行了测试,得到了在较低转速情况下的指零信号,验证了其可行性,提出了研制过程中需要注意的问题,为进一步研究在高速情况下信号的稳定性提供了基础。

    • >激光器技术
    • 193 nm深紫外固体激光技术探索

      2010, 40(10):1068-1070.

      摘要 (417) HTML (0) PDF 706.61 K (564) 评论 (0) 收藏

      摘要:对193 nm深紫外激光技术实现途径进行了系统地分析,提出了一种可获得高重复频率、高光束质量的深紫外固体激光技术途径,分析了涉及的关键技术,对实用化深紫外固体激光源的研制具有一定的参考价值。

    • >红外技术及应用
    • 利用SOF-FTIR技术监测化工厂区SO2排放

      2010, 40(10):1071-1075.

      摘要 (515) HTML (0) PDF 1.36 M (389) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了一种实时监测化工厂区域污染气体浓度分布情况的新方法,即太阳掩星法傅里叶变换红外光谱技术 (SOF-FTIR),建立了复杂条件下获取背景谱、测量谱和污染区域周边大气透过率谱的简化模型。通过对欲监测污染源区域周边做闭合环路连续测量以获得测量光谱,最终应用非线性最小二乘拟合算法对污染源区域污染气体的柱浓度信息进行反演,并运用此方法对某化工厂区域二氧化硫气体的浓度分布情况进行了测定和分析。相对于传统的FTIR监测方法,该方法操作简单、机动性强,在污染气体区域监测以及其他污染源污染排放应急监测等应用领域具有良

    • >光电对抗
    • 基于神经网络的激光脉冲编码解码研究

      2010, 40(10):1076-1079.

      摘要 (396) HTML (0) PDF 1.36 M (644) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用神经网络技术对寻的式制导武器常用的PCM码型进行了识别,以验证这种解码方法的有效性。通过建立线性神经网络,采用训练向量长度优先和数量优先两种方式对网络进行训练,并对下一激光脉冲信号的产生时刻进行了预测。仿真结果表明,线性神经网络在2.3个周期内就可以准确地预测,并且脉冲在时间轴上小范围的抖动不能影响网络的预测精度,这表明神经网络技术可以有效地对脉冲编码进行解码操作,具有一定的工程实用性。

    • >光纤及光通讯技术
    • 大模面积掺镱光子晶体光纤的制备与性能测试

      2010, 40(10):1080-1082.

      摘要 (521) HTML (0) PDF 867.25 K (829) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用打孔取芯新技术去除掺镱芯棒石英表皮,有效地解决了大模面积掺镱光子晶体光纤有源区面积难以增大的难题,提高了加工的精度与效率;采用加压拉丝新技术,解决了光子晶体结构容易变形的问题,得到了完整、规则的双包层光子晶体光纤。最终制备出纤芯直径70 μm的光子晶体结构大模面积有源光纤,并实现了激光输出。

    • 椭圆孔正方形点阵聚合物光子晶体光纤偏振特性

      2010, 40(10):1083-1087.

      摘要 (460) HTML (0) PDF 983.38 K (799) 评论 (0) 收藏

      摘要:以聚合物为基材,设计了一种单模零走离参数的高双折射光子晶体光纤,该光纤具有椭圆孔正方形点阵,基于全矢量平面波方法,对其传输模场和偏振特性进行了数值模拟。结果发现,与传统的光子晶体光纤相比,该光纤具有更大的模式双折射和走离参数,当增长光纤结构参数椭圆孔长短轴之比η时,双折射明显增强并高达3.5×10-2,走离参数在低频区出现零走离点,这为在该光纤中即保持高双折射又实现零走离单模运转提供了可能。

    • 光栅参数对折射率剖面非均匀取样光纤光栅的影响

      2010, 40(10):1088-1092.

      摘要 (526) HTML (0) PDF 764.86 K (692) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用传输矩阵法,数值分析了光栅参数对折射率剖面非均匀的均匀光纤光栅及取样光纤光栅的透射谱、偏振关系损耗和偏振模色散的影响。计算结果表明,均匀光纤光栅的光栅条纹可见度及光栅周期对其偏振关系损耗和偏振模色散影响很大;改变取样光纤光栅的取样周期及光栅段长度,透射谐振峰的幅度、偏振关系损耗和偏振模色散的最大值均随取样光纤光栅长度的增加而递增。与靠近中心波长的谐振峰相比,折射率剖面非均匀导致的双折射对取样光纤光栅远离中心波长的谐振峰的影响较小。

    • >光电技术与系统
    • 某经纬仪方位谐振频率分析

      2010, 40(10):1093-1095.

      摘要 (520) HTML (0) PDF 1.31 M (487) 评论 (0) 收藏

      摘要:谐振频率是光电经纬仪的一个重要指标,直接影响着经纬仪的动态特性和跟踪精度。工程上对光电经纬仪进行谐振频率估算时,一般采用霍尔兹法。但实际上由于光电经纬仪结构十分复杂,很难精确地计算其等效惯量与刚度,即使算出来其结果的误差也很大。本文针对某经纬仪的垂直轴系进行结构简化,建立了方位谐振频率分析的弹簧力学模型,通过有限元分析计算了在等效支承条件下的前几阶固有频率和振型图。计算结果与伺服系统正弦激振测试结果基本一致。

    • MOEMS低频声传感器的设计与实验研究

      2010, 40(10):1096-1100.

      摘要 (527) HTML (0) PDF 1.54 M (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:MOEMS声传感器是MEMS技术、微光学技术、声传感技术相结合发展的新一代声音传感技术,具有灵敏度高、抗电磁场和射频干扰等优点。针对水下潜艇对空声预警涉及的高灵敏度、低频响应好、微型化声传感器整列,研究了反射光强度调制型MOEMS低频声传感阵元。对MOEMS低频声传感器膜片的振动特性进行了有限元分析,得出振动膜片的几何参数,并对反射光强特性进行了仿真和实验。采用设计的MEMS膜片、850 nm波长的LED光源设计并制作了MOEMS低频声传感器样机,通过实验表明,该传感器低频响应好,灵敏度可达200 mV/

    • >光学技术
    • 含负折射率光子晶体缺陷模偏振态的吸收特性

      2010, 40(10):1101-1105.

      摘要 (517) HTML (0) PDF 1.28 M (644) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究含负折射率掺杂光子晶体各缺陷模偏振态的吸收特性,引入复折射率并利用光学特征矩阵法进行分析,结果表明:杂质的消光系数对TE波和TM波的缺陷模均有影响,但对TE波的影响更为明显;当消光系数一定时,对TE波而言,中心波长相对较大的两个缺陷模透射峰值均随入射角的增加而迅速减小,而TM波的三个缺陷模透射峰均随入射角的增加而增加。利用这一特性可以设计双(多)通道光子晶体偏振滤波器。

    • 高精度二轴跟踪系统四通结构的设计与分析

      2010, 40(10):1106-1110.

      摘要 (1061) HTML (0) PDF 2.64 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据高精度二轴跟踪系统的光学方案,设计了跟踪架中的四通结构。基于有限元法,应用MSC.Patran/Nastran软件对其进行了负载情况下的静力学分析;运用协方差法计算库德光路光轴偏角及各个反射镜镜面偏转。结果表明:只考虑四通自重和芯部静载荷情况下,俯仰角由-90°~+90°变化时,四通经轴线上的最大变形量呈正弦曲线变化,最大为3.19 μm,满足设计指标要求;由结构变形引起的库德光路光轴偏角最大为6.90″,满足系统精度要求。采用平行光管实测光轴偏角,与分析结果基本吻合,说明结构设计合理,分析所得数据正

    • >图像与信号处理
    • 应用于非均匀性校正的改进的神经网络算法

      2010, 40(10):1111-1115.

      摘要 (454) HTML (0) PDF 971.65 K (478) 评论 (0) 收藏

      摘要:非制冷红外焦平面的非均匀性对红外系统的图像质量造成严重影响。神经网络的自适应调节性优于传统的定标校正方法,成为研究热点。但是传统的神经网络存在期望值不准确、误差函数精度不高和学习速度不适应网络变化的缺点。本文将目标像元与其4邻近像元的像素值进行比较,按偏差值的大小进行排序,再增加权系数来计算期望值;文章又分析了神经网络出现的局部极小问题,在原有的误差函数基础上引入了隐层饱和度的计算式;并提出了根据总误差值之比来调节学习速度。经仿真实验表明,新算法较好地降低了非均匀度。

    • 基于版面的拍照文档图像倾斜校正

      2010, 40(10):1116-1120.

      摘要 (687) HTML (0) PDF 1.56 M (1429) 评论 (0) 收藏

      摘要:文档图像版面十分复杂,建立一个较为通用的文档图像倾斜校正算法是很困难的。因此提出了基于版面的文档图像倾斜自动校正算法,并且对经典的霍夫变换检测直线的方法进行了改进,最后采用最小距离法对这些直线进行拟合,避免了因利用传统的最小二乘法拟合直线所带来的缺点。针对不同的文档版面采用相应的倾斜校正策略,实验表明该方法具有适应性强、倾斜校正速度快和精度高的特点。

    • 利用Gabor小波系数融合进行图像增强的研究

      2010, 40(10):1121-1124.

      摘要 (422) HTML (0) PDF 1013.03 K (350) 评论 (0) 收藏

      摘要:在传统图像增强技术的基础上,提出了一种基于GABOR小波系数融合的图像增强方法。通过Gabor小波对图像进行滤波,产生八个方向的滤波图像系数,对这些图像系数用求平均值融合方法得到图像边缘图,再融合经传统空域增强方法得到的直方图均衡化图像以产生最终增强的边缘信息以便于分析处理的图像。

    • 非接触测量在轮对参数检测技术的应用

      2010, 40(10):1125-1130.

      摘要 (370) HTML (0) PDF 2.23 M (310) 评论 (0) 收藏

      摘要:轮对作为铁路车辆重要的走行部件,对于铁路的安全运输起着关键性的作用。因此准确地检测出车轮轮对的几何参数非常重要。测量原理基于线激光标定的轮对参数测量方法,系统采用传统的三角法测量原理,利用一个面阵CCD(charge-coupled device)摄像机,获取来自被照射部分车轮表面“散射”光图像,通过图像处理,能够快速获取轮对轮辋厚度参数。而标定方法的选取对于现场的测量至关重要,通过比较选择简易快捷的一种标定方法,经现场实验研究表明,该轮对参数测量方法具有检测速度快、在线实时测量的优点。

    • NURBS曲面重构与点云-曲面误差分析

      2010, 40(10):1131-1135.

      摘要 (527) HTML (0) PDF 1.66 M (447) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对某汽车零件进行光栅扫描、解相和去包裹处理,获取物体三维点云数据,对点云数据进行降噪、精简和网格化处理。然后根据点云曲率分布云图将点云数据分割成11块区域,首先对A区域点云数据进行曲面拟合,生成4×4阶均匀曲面,然后对其余分块点云数据分别进行曲面拟合,最后通过曲面延伸、拼接、倒角、修剪等处理,获取物体NURBS自由曲面,总体点云-曲面误差为0.2645 mm,并且曲面间符合G1相切连续和法向曲率连续,解决了在曲率较大的地方拟合误差较大的问题,提高了曲面的重构精度。

    • 基于双焦成像的测距技术研究

      2010, 40(10):1136-1140.

      摘要 (386) HTML (0) PDF 565.14 K (875) 评论 (0) 收藏

      摘要:单目双焦立体成像是计算机视觉近年发展的一个重要分支,有着广泛的应用前景。单目双焦成像测距系统,通过改变相机焦距对空间物体两次成像并通过计算可以得到物体的距离。研究了摄像机标定精度、像点径向视差以及相机旋转或平移对测距精度的影响,分析了物体成像面积不随光轴变化的特性,提出了基于成像面积的测距算法,在新的目标距离公式中,用目标的成像面积代替了传统算法中的像点矢量,因此新算法不需要在频繁地改变相机焦距的同时反复地标定摄像机主点位置,这样就解决了双焦成像测距的实时性问题。实验结果表明,提出的算法较传统测距算法有更

    • 基于过程神经网络的语音识别技术研究

      2010, 40(10):1141-1143.

      摘要 (355) HTML (0) PDF 475.47 K (323) 评论 (0) 收藏

      摘要:过程神经网络是一种基于过程神经元的新型神经网络,其输入及权值皆为时序函数。针对语音识别的特点,对过程神经网络在语音识别技术中的应用进行了探索性的研究,并与传统的BP神经网络、径向基函数网络进行了比较。仿真结果表明,采用过程神经网络进行的语音识别,识别性能得到了提高。

    • 基于动态加权的光电经纬仪航迹测量

      2010, 40(10):1144-1148.

      摘要 (384) HTML (0) PDF 559.78 K (629) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对光电经纬仪测量误差因素,提出加权因子的异面交会方法。首先建立光电经纬仪异面交会测量模拟,对异面误差问题采用加权因子控制设计,引入测量误差的人为因素作为模型参数隐含在模型中,运用最优化方法求解上述约束方程,解得经纬仪的模型参数,从而从原理上消除人为因素带来的误差,提高测量模型的精度,最后建立空间目标模型并进行仿真计算,得到了航迹测量优化后的坐标。仿真结果表明误差小于交会误差,测得数据较真实的反应飞行航迹,提高对被测目标的定位精度。

    • 一种改进的红外焦平面阵列盲元检测算法

      2010, 40(10):1149-1153.

      摘要 (507) HTML (0) PDF 753.05 K (899) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外探测器受材料和工艺限制存在盲元,降低了红外成像系统的图像质量,影响目标检测系统的检测概率和虚警率。有效、实时检测盲元并进行补偿至关重要。本文根据盲元在图像中与周围点的奇异性,利用图像目标检测的方法进行盲元检测;同时利用盲元的时间特性,将盲元与图像中的点目标区分开;最终实现高检测率,低虚检率的有效盲元检测算法。

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