相位去包裹问题广泛存在于条纹投影形貌测量中。提出了一种相移编码去包裹方法,该方法在求解相位时使用多步相移法,并在额外的一幅编码图像中,将标记条纹级数的编码嵌入到相移量中。解码时,通过分析各像素点处不同相移的光强信息序列,可以求解该点处的编码相移量,从而获得绝对相位。该方法只需要少量图像,且可以逐点去包裹,适用于不连续物体的形貌测量,但是容易受到投影仪和相机的噪声影响。通过增加互补的编码条纹图像,提出了一种改进的相移编码去包裹方法,在实现不连续物体形貌测量的同时,显著增强了噪声鲁棒性。经过仿真分析和实验,验证了所提的相移编码去包裹方法的有效性。

针对激光位姿敏感器获得的原始点云有噪声和直接参与解算消耗星上计算资源过大问题, 给出一种适用于空间非合作目标位姿测量的点云滤波和特征提取算法。应用仿真的方法分别验证了算法滤除空间随机噪声和点云降采样的有效性, 验证了特征点对目标位姿变化和高斯测量噪声的鲁棒性。在非合作目标绕飞、抵近、捕获全物理试验平台上, 以扫描激光位姿敏感器获得的原始点云数据为输入, 验证了算法在实际空间目标位姿测量中的性能。试验结果表明, 该算法实现了原始点云93.1%的降采样, 节省了92.9%的位姿解算时间, 可有效提升星上数据处理的效率和姿态解算的实时性。

机载光电侦察吊舱为各类侦察应用提供了数据保障,应用需求也从传统的可见光/红外目标跟踪、有源定位、地理跟踪、火炮校射发展到无源定位,并进一步拓展到辅助着舰/着陆、广域探测、多目标记忆跟踪、机器学习与目标智能识别、视觉辅助导航等多项应用领域,机载光电侦察吊舱已经成为了一种高度集成的目标深度侦察工具。对上述应用领域的相关技术现状和发展进行了归纳和总结,指出并分析了当前机载光电侦察吊舱综合信息处理技术领域存在的主要突出问题,包括海量数据与计算资源有限的矛盾、多传感器综合应用深度尚浅、综合信息的误差分析及仿真评估不充分,而未来综合信息处理技术应朝着智能化、标准化和工程化等方向发展,才能有效提高情报搜集和处理效率,进而充分挖掘出机载光电侦察吊舱的应用潜力。

报道了一种基于飞秒激光加工的微纳高温振动传感器。通过熔接形成单模光纤-空芯光纤-单模光纤的结构, 利用单模光纤和空芯光纤在熔接面形成的菲涅尔反射, 构成外腔式法布里-珀罗干涉仪(EFPI)。用飞秒激光烧蚀空芯光纤, 形成悬臂梁结构。末端的单模光纤作为质量块, 在受到振动时带动悬臂梁振动, 使悬臂梁产生微弯, 进而使EFPI腔长发生变化。实验结果表明, 传感器的工作区域为20~300Hz, 在100Hz时, 0~3.01g范围内测得加速度分辨率为5×10-4g, 加速度响应灵敏度为129.6nm/g。传感器受温度影响小, 腔长的温度交叉响应仅为0.225nm/℃, 传感器可耐950℃高温冲击。

法布里-珀罗(F-P)标准具广泛应用于光纤通信与光纤传感领域。实心标准具受自身材料的限制, 无法满足高稳定性的要求。空气隙标准具采用热膨胀系数极低的垫片, 提高了器件的温度稳定性能。介绍了低温漂光纤F-P标准具的设计和制作, 出射光自由光谱范围为100GHz, 损耗为3dB, 0~70℃温度漂移小于3GHz。相比于采用传统方法制作的标准具, 该光纤F-P标准具稳定性更高, 解决了实心标准具折射率和热膨胀变化大的问题。

设计了基于光纤白光干涉测量技术的折射率测量仪, 用来测量尺寸较小、形状简单的透光材料折射率。与传统折射率检测方法相比较, 光纤折射率测量仪具有设备尺寸小、测量精度高、操作简易、便于携带等优点。实验测得某种石英玻璃的折射率值为1.464, 与标准值偏差为0.02, 误差为1.4%; 测得某种普通玻璃的折射率为1.502, 与标准值偏差为0.002, 误差为0.1%; 测得K9玻璃的折射率为1.507, 与标准值偏差为0.009, 误差为0.6%。

光纤通道协议只定义了三种基本拓扑结构,并未对具体网络拓扑应用做详细说明。为解决光纤通道网络的实际应用问题,在对现有基本拓扑结构进行研究的基础上,提出一种新型交换机串型光纤通道网络结构。对该结构进行深入分析,将排队论引入建模过程,结合网络通信过程,通过建立串型服务台排队网络模型对其端到端延迟进行了研究。在OPNET平台下对规模不同的串型光纤通道网络进行了建模与仿真,通过对仿真结果的分析以及与理论值对比表明,在一定规模下该串型结构能够有效保证数据传输过程中的端到端延迟,很好满足了航空电子系统的实时性要求。

首先基于红外物理基本理论建立目标光谱模型, 并利用图像时域及空域相关性建立多光谱背静抑制算法移除缓慢变化背景.通过实验统计方法将残差图像样本点特征概率分布近似为正态分布.基于此假设, 提出了一种新的基于目标辐射强度和光谱特征的联合检测方法.最后, 通过图像仿真和ROC曲线分析算法性能, 试验结果表明, 此方法能够在低信噪比情况下成功检测弱小点目标.

含有噪声的光电成像器件定位过程中,Cramer-Rao Lower Bound(CRLB)被用来计算器件的定位精度,作为任何无偏估计的下限,CRLB可作为判据评估定位技术是否满足最小方差无偏(MVU)特性.本文给出了成像器件在泊松和高斯噪声下的CRLB 特性,并据此研究质心法(COG)、迭代加权质心法(IWCOG)、最小二乘高斯拟合法(GLSF)的定位误差.理论分析和仿真验证均表明,IWCOG 和GLSF定位误差与光电成像器件的CRLB相同,满足MVU 特性,而COG 定位误差最大；COG 耗时最少,GLSF最耗时不能在轨应用而IWCOG 用时仅比COG 高几倍.充分证明迭代加权质心法具有低误差、实时和鲁棒特性,因而适用于星敏感器、Shack-Hartmann传感器波前定位等高精度定位场合.

基于光纤双Mach-Zehnder干涉仪(MZI)结构对周界防护系统进行了设计研究。通过对两路经过不同延时的相同信号进行互相关运算, 实现了对振动入侵点的定位。提出了一种分段数据处理方法, 有效地提高了定位稳定性及准确性。测试结果表明, 该双Mach-Zehnder干涉仪周界防护系统可以实时对振动点进行定位, 在传感光纤长度为2km、采样率为2MHz时定位精度优于200m, 能够长时间连续稳定工作。