作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
火星车的环境感知能力是其进行智能移动和探测的基础,而障碍物检测识别是环境感知中的一个重要方面,识别效果直接决定了火星车工作能力和安全性。本文提出一种基于激光雷达数据的火星表面障碍物自动识别方法。通过获取的激光雷达点云数据,首先在分析激光反射强度理论的基础上,通过强度补偿理论将点云强度根据距离、角度因素进行修正,进而构建激光雷达强度值与目标特征的反射关系。通过大津法自动求取全局阈值,自适应的将火星表面点云分类为障碍物点云和非障碍物点云;然后通过曲率约束剔除不符合条件的障碍物点云;最后利用基于八叉树叶节点的连通性聚类,实现火星表面障碍物点云的识别。模拟实验结果表明,该方法可实现激光雷达点云中的火星表面障碍物有效提取,典型障碍物识别精度接近90%,为基于火星车障碍物检测和环境感知相关研究提供借鉴。

火星表面 激光雷达 点云数据 障碍物识别 Mars surface LiDAR point cloud data obstacle recognition 
光电工程
2023, 50(2): 220240
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 总体工程研究所,四川 绵阳 621900
高功率固体激光装置对大口径反射镜附加波前畸变和姿态稳定提出了苛刻的要求,在确保姿态稳定性的同时,要求低应力夹持使附加波前畸变峰谷值(PV值)<λ/3, 波长λ=633 nm。提出了一种正面三点支撑结合侧面八点限位的大口径反射镜夹持技术,对该夹持结构下引起的附加波前畸变进行了仿真和实验研究,并对反射镜姿态稳定性进行了不同工况下的实验模拟。结果表明,该夹持方式引入的附加波前畸变PV值约为23.6 nm,振动、晃动、翻转不同工况下反射镜指向变化PV值小于50 μrad,附加波前畸变和姿态稳定性均满足高功率激光装置的要求。
高功率固体激光装置 大口径反射镜 低应力夹持 波前畸变 姿态稳定性 high-power solid-state laser device large-aperture mirror low-stress mounting wavefront distortion attitude stability 
强激光与粒子束
2021, 33(9): 091002
作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为了同时满足激光装置对大口径反射镜面形精度和结构稳定性的控制要求,提出了一种反射镜多自由度解耦的多点夹持方式,通过限位实现对反射镜多自由度的控制,以此避免由夹持带来的附加面形。采用有限元法分析了所提方式的有效性,并通过实验验证了分析方法及该夹持方式的可行性,结果表明采用该反射镜夹持方式带来的附加面形较小,满足反射镜低应力附加夹持面形的要求。在此基础上,对45°倾斜放置的反射镜的面形进行了模拟,探究了不同夹持点位置分布对反射镜面形精度的影响规律,模拟结果表明:为了保证反射镜的面形精度,至少要有一个夹持点位于反射镜的长边。该研究成果对大口径反射镜夹持设计具有重要的指导意义。
光学设计 大口径反射镜 低应力夹持 面形精度 有限元模拟 
中国激光
2020, 47(11): 1105004
作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
参考面二阶项(离焦和像散)误差是导致拼接累积误差的主要因素,而参考面高阶误差会导致高频面形误差。分析由参考面误差二阶项和高阶项导致的拼接误差的规律。研究参考面误差导致任意两个子孔径拼接误差之间的关系。提出一种可以有效减小参考面高阶项误差对子孔径拼接结果影响的算法。该算法将拼接后的子孔径面形数据对应相减,分离出参考面高阶项误差的拼接误差。数据仿真和实验验证表明了该算法的正确性和有效性。
测量 干涉测量 子孔径拼接 参考面误差 拼接误差 
中国激光
2019, 46(12): 1204006
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065
偏折术中的几何结构标定误差是制约低阶面形测量精度的主要因素。分析几何结构标定中校直误差与平面镜低阶面形测量误差之间的关系,给出描述校直误差与面形测量误差之间关系的灵敏度方程和权重因子,并通过模拟和实验结果对其进行验证。结果表明,校直误差会在面形测量结果中引入倾斜、离焦、像散和彗差等像差项,且面形测量误差与校直误差成正比。本研究有助于选择合适的偏折术系统结构,以提高低阶面形测量精度,同时可为偏折术测量中面形误差的评估和分析提供理论指导。
测量 误差分析 偏折术 低阶面形 几何标定 光学检测 
光学学报
2019, 39(8): 0812001
作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
偏折术中的几何结构标定误差是制约低阶面形测量精度的主要因素。从数学模型、理论模拟和实验三个方面分析了几何结构标定误差与低阶面形测量误差之间的关系。给出了表示几何结构标定误差与面形测量误差之间关系的数学模型,并通过模拟和实验对其进行了验证。结果表明,几何结构标定中坐标平移误差会导致倾斜和离焦面形测量误差;被测面分别与相机和显示器之间的距离越大,几何结构标定的误差对低阶面形测量的影响越小。研究结果可以帮助设计合适的偏折术测量系统结构和提高低阶面形测量精度。
测量 光学检测 偏折术 几何标定 误差分析 低阶面形 
光学学报
2018, 38(11): 1112006
作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 622000
为实现高功率激光装置长程传输光路中反射镜法线指向的精密准直,分析了反射镜法线指向安装误差来源。针对高功率激光装置结构和安装特点,选取了预准直、模块姿态离线复制和柔性对接相结合的精密准直方案。对离线准直测量精度和复位精度进行了验证,实验数据证实了方案的可行性。该技术在神光-Ⅲ主机装置光传输系统安装调试中取得了良好的效果。
光学设计 高功率激光装置 传输系统 精密准直 
激光与光电子学进展
2016, 53(11): 112201
作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
大口径反射镜组件检测存在的设备昂贵、环境要求苛刻等问题。基于S-H波前传感器的子孔径拼接检测技术,对其拼接算法进行改进,提出混联拼接算法,有效减小拼接导致的面形检测误差。该方法结合自准直波前检测系统和高精密二维扫描系统形成大口径反射镜反射面形拼接检测系统。对比实验表明,该系统测量误差为0.072 λ,满足高功率固体激光器对大口径反射镜组件装校过程面形控制的要求。
测量 大口径反射镜 面形测量 S-H 波前传感器 子孔径拼接 混联拼接 
光学学报
2016, 36(2): 0212002
作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
大型高功率固体激光装置神光III中包括许多大型、精密光学模块,完成各类模块高精度准直是一项巨大的技术挑战。提出了基于光传输建模分析,数值计算、工程实践3个层次相融合的大型光学系统准直误差分析研究方法,并以空间滤波器系统为对象进行了深入的研究与分析。针对模块准直精度建立了带误差传递的光传输模型,借助误差分析方法,分析了主影响因子及权重,结合工程实际,完成了模块光轴精度分解。采用光轴实体化表征技术和齐次矩阵变换方法,实现了模块、光轴、镜片位姿统一表征,结合激光跟踪仪,完成准直平台设计。最后以具有亚毫弧度准直要求的典型光机模块为例,在工程环境下搭建了准直平台,验证了理论分析方法在实际工程中的适用性。这一方法对激光聚变装置中光机模块精密准直技术研究有着普遍指导意义。
测量 光机模块 精密准直 精度分解 坐标变换 
光学学报
2015, 35(9): 0922001
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
通过对比大口径光学元件夹持不当时全口径与局部口径之间的图像关系,研究局部面形控制的新方式。并与高精度的大口径干涉仪进行比对测试,验证拼接干涉仪的测试精度。实验表明,拼接干涉仪局部测试精度可达50 nm(PV值),空间分辨力高达5 mm-1,可以实现中频段的装校监控。使用拼接干涉仪扫描测试全口径面形,测试不确定度小于100 nm,与600 mm的大口径干涉仪测试结果差别小于0.04λ(波长λ=632.8 nm)。
子孔径拼接 象散 局部面形 装校监测 全口径面形 sub-aperture stitching astigmatism local surface assembly inspection full-aperture surface 
强激光与粒子束
2014, 26(5): 051014

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!