作者单位
摘要
1 北京跟踪与通信技术研究所,北京 100094
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
3 中国科学院空间精密测量技术重点实验室,西安 710119
4 青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心,山东 青岛 266237
为了实现在地基条件下对动平台光学测量设备跟踪性能的检测与鉴定,提出了一种六自由度检测靶标及检测方法。采用旋量指数积法以全局的方式建立了检测靶标连续无奇异性的运动学模型,只需建立检测靶标首尾两个坐标系,提高运算效率,实时高精度模拟动平台与典型机动目标的融合运动轨迹。综合考虑检测靶标与光学测量设备的性能指标,计算并分析得到某船载光学测量设备方位与俯仰轴跟踪随机误差分别为23.88″和23.86″。将模拟光学目标安装于机械臂末端构建了六自由度检测系统,制定合理可行的检测方法,进行船载光学测量设备跟踪性能的检测与鉴定试验。试验结果表明:在方位与俯仰轴角速度不同的情况下,船载动平台光学测量设备跟踪随机误差与理论分析基本保持一致,验证了该检测系统及检测方法的有效性与优越性,实现了在地基条件下对动平台光学测量设备跟踪性能的检测。
检测靶标 跟踪性能 轨迹规划算法 六自由度机械臂 光学测量设备 动平台 Detection target Tracking performance Trajectory planning algorithm 6-degree of freedom manipulator Optical measuring equipment Moving platform 
光子学报
2022, 51(12): 1212002
师恒 1,2,3,4高昕 1,*李希宇 1雷呈强 1[ ... ]孙锐 1
作者单位
摘要
1 北京跟踪与通信技术研究所,北京 100094
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
3 中国科学院空间精密测量技术重点实验室,西安 710119
4 青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心,山东 青岛 266237
为实时测量火箭垂直起飞段轨迹数据,提出了一种基于激光雷达的融合轨迹测量技术,将两台激光雷达分别安装于二维精密转台构成融合测量系统,在火箭发射前,两台激光雷达同时扫描火箭中上部目标区域,采用激光点云数据修正、火箭目标区域轨迹初值解算和两台轨迹数据融合处理算法,计算并分析得到激光雷达静态与动态轨迹测量精度分别为0.023 5 m和0.036 6 m。在火箭垂直起飞过程中,二维精密转台实时接收火箭目标区域的轨迹数据,根据火箭位置信息引导激光雷达高精度跟踪扫描火箭起飞全过程,实现了火箭垂直起飞段实时高精度的轨迹测量与数据输出。基于激光雷达的火箭起飞段融合轨迹测量技术有效提高了火箭轨迹数据的测量精度和测量可靠性,保证了火箭发射安全。
激光雷达 轨迹测量 激光点云数据 融合数据处理 动态测量精度 Lidar Trajectory measurement Laser point cloud datas Fusion data processing Dynamic measurement accuracy 
光子学报
2022, 51(12): 1212001
师恒 1,2,3高昕 1,*李希宇 1雷呈强 1[ ... ]唐嘉 1
作者单位
摘要
1 北京跟踪与通信技术研究所,北京 100094
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119
3 青岛海洋科学与技术试点国家实验室,山东 青岛 266237
针对现有高速电视交会测量火箭漂移量受外界环境影响大和测量数据不能实时获取等问题,提出了基于激光雷达的火箭实时起飞漂移量主动测量方法。首先将激光雷达通过安装台安装在二维精密转台,在火箭发射过程中,二维精密转台带动激光雷达持续高精度跟踪扫描火箭的目标点位置,获取目标点位置对应的激光点云数据。接着,数据处理系统接收激光点云数据,拟合每一帧数据的椭圆曲线及其圆心位置,以火箭静止时椭圆圆心位置为基准位置,计算每一帧数据的椭圆圆心位置与基准位置的相对差值,确定火箭在起飞阶段的实时漂移量。最后,通过火箭发射试验验证文中提出的测量系统及测量方法,试验结果表明:在有环境干扰条件下,实时漂移量测量精度可达到3.1 cm,是目前火箭漂移量测量中精度最高的测量方法,同时可保证数据的实时性。为火箭发射的安控台提供了实时判别数据,保证了发射过程的安全。
激光雷达 火箭漂移量 曲线拟合 测量精度 lidar rocket drift curve fitting measurement accuracy 
红外与激光工程
2022, 51(7): 20210636
作者单位
摘要
北京京航计算通讯研究所,北京 100074
结合传统有界波模拟器和辐射波模拟器的特点,采用新型双锥-线栅型平板天线结构,设计了一台水平极化有界波电磁脉冲模拟器。通过电磁仿真和实验测试,对模拟器的辐射特性和场均匀性进行了研究。仿真结果和实测结果基本一致。结果表明,模拟器能产生包含地面反射的水平极化电磁脉冲环境,波形满足上升沿(2.5±0.5) ns、半高宽(23±5) ns的高空电磁脉冲标准要求。模拟器使用灵活机动,能在不小于5 m×3 m×2 m工作空间内产生峰值场强不小于50 kV/m的6 dB均匀场,也能在降低测试场强时提供更大的工作空间。
高空电磁脉冲 电磁脉冲模拟器 水平极化 有界波 high-altitude electromagnetic pulse electromagnetic pulse simulator horizontal polarization bounded wave 
强激光与粒子束
2022, 34(12): 123003
宗永红 1,*高昕 1李希宇 1李周 2[ ... ]师恒 1,3
作者单位
摘要
1 北京跟踪与通信技术研究所,北京 100094
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
3 中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119
红外探测器的非均匀性问题直接影响红外成像质量和测量精度。地基红外辐射测量系统对远距离飞行目标进行成像时往往不能占满全靶面区域。为提高图像质量,提出了一种基于定标的非均匀性分区域校正算法。以靶面大小为640×512的制冷型中波红外探测器为实验对象,基于黑体定标的两点校正法,采用全靶面校正算法及本文算法进行了验证。结果表明,当成像区域小于全靶面的1/3时,分区域非均匀性校正后非均匀性误差低于0.002%。与全靶面非均匀性校正算法相比,此校正算法使非均匀度进一步降低了30%至75%不等,非均匀性误差的下降率大于30%。采用本文算法后,各区域的非均匀度进一步下降,校正目视效果进一步提高。因此该校正方法具有一定的工程应用价值。
红外图像 地基红外辐射测量 非均匀性校正 辐射定标 infrared detector ground-based infrared radiation measurement nonuniformity correction radiometric calibration 
红外
2022, 43(4): 33
师恒 1,2,3,4高昕 1,*李希宇 1雷呈强 1[ ... ]唐嘉 1
作者单位
摘要
1 北京跟踪与通信技术研究所,北京 100094
2 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
3 中国科学院空间精密测量技术重点实验室,西安 710119
4 青岛海洋科学与技术试点国家实验室,山东 青岛 266237
针对火箭垂直起飞段外部实测姿态数据获取难度大且实时性差的问题,提出了基于激光雷达的火箭垂直起飞段实时姿态测量方法。将4线激光雷达安装于跟踪架组成测量系统,在火箭发射前,激光雷达持续扫描火箭获取静态激光点云数据,采用基于多椭圆圆心拟合中轴线算法,计算并分析得到激光雷达静态与动态姿态测量精度分别为0.018 8°和0.049 8°。在火箭发射试验中,激光雷达高精度跟踪扫描火箭中上部位置,实时高精度获取并输出火箭姿态变化数值。与光学设备姿态测量数据进行比对,验证了基于激光雷达的火箭垂直起飞段姿态测量方法的可行性与正确性,实现了偏航角与俯仰角的实时高精度测量,将火箭姿态测量精度较光学测量设备提升了约5倍。基于激光雷达的姿态测量技术有效填补了目前火箭垂直起飞段外部实时姿态测量的空白,保证了火箭发射安全。
激光雷达 火箭姿态测量 点云数据 椭圆圆心拟合中轴线 姿态测量精度 Lidar Rocket attitude measurement The point cloud data Elliptic center fitting central axis Attitude measurement accuracy 
光子学报
2022, 51(4): 0412002
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
2 北京跟踪与通信技术研究所,北京 100094
3 中国科学院大学,北京 100190
针对中高轨碎片光电观测望远镜(简称中高轨望远镜)野外精度标定手段有限的难题,理论分析利用国产北斗导航卫星系统鉴定天文定位和轴系定位测量精度的方法,通过分析卫星覆盖性、轨道精度和亮度等因素研究方法的可行性.对定期公布的数据间隔约为5 min的精密星历进行拉格朗日插值处理,并进行坐标转换,解算望远镜观测时刻在天球赤道坐标系中卫星相对测站的视赤经和视赤纬以及卫星在测站坐标系中的方位值和俯仰值,作为理论真值鉴定天文定位和轴系定位测量精度.利用此方法检测某中高轨望远镜天文定位精度优于2″,轴系定位精度优于7″.
北斗导航卫星系统 光电望远镜 指向测量精度 天文定位 轴系定位 Beidou navigation satellite system Electro-optical telescope Orientation precision Astronomy orientation Axis orientation 
光子学报
2020, 49(10): 1012001
作者单位
摘要
1 北京跟踪与通信技术研究所 空间目标测量重点实验室, 北京 100094
2 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
3 中国科学院大学, 北京 100049
简述了强度相干成像原理, 分析了照明激光散斑效应, 并仿真了散斑效应对频谱模值的影响, 利用数字微镜阵列设计实验, 根据自适应望远镜测得的波前数据设置数字微镜阵列翻转状态, 对不同目标采集光强涨落信息, 利用基于先验信息的迭代算法进行图像恢复.结果表明:目标散斑光场强度涨落服从负指数分布; 散斑光场使得目标频谱模值高频部分出现误差; 利用基于先验信息的迭代算法能较好地恢复目标图像, 目标恢复图像峰值信噪比最高可达29.87 dB.
强度相干成像 主动照明 散斑效应 光强涨落 图像恢复 Intensity correlation imaging Active illumination Speckle effect Intensity fluctuation Image recovery 
光子学报
2019, 48(1): 0111004
作者单位
摘要
北京跟踪与通信技术研究所 空间目标测量重点实验室, 北京 100094
在主动照明强度相干成像方法中, 考虑相干性变化对成像频谱模值的影响.建立上行链路光场空间相干性变化模型; 引入相干因子建立基于相干性变化的强度相干成像模型; 仿真相干性变化对强度相干成像频谱模值的影响; 最后设计实验验证模型的正确性, 分析所提模型和原模型恢复频谱模值与真实频谱模值的峰值信噪比.结果表明:在有激光主动照明时引入相干性因子是必要的,不同湍流相干长度下峰值信噪比较原模型提高了3.6%~6.2%.基于相干性变化建立的强度相干成像模型恢复的频谱模值质量更好.
强度相干成像 主动照明 相干性变化 频谱模值 峰值信噪比 Intensity correlation imaging Active illuminate Coherence change Spectral modulus Peak signal to noise ratio 
光子学报
2018, 47(10): 1011004
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所 中国科学院量子光学重点实验室, 上海 201800
基于稀疏限制的鬼成像雷达(Ghost Imaging Lidar via Sparsity Constraints, GISC Lidar)属于一种全新的凝视成像雷达体制, 具有探测灵敏度高、超分辨以及较好的抗干扰能力等特点。为了将GISC Lidar进行应用成果转化, 文中在简述GISC Lidar机理和近期国内外研究进展基础之上, 重点介绍了面向实际应用时GISC Lidar所需解决的核心问题以及该课题组在近期取得的主要研究成果, 进而对GISC Lidar的发展趋势进行了展望和探讨。
鬼成像 雷达成像 可预置赝热光源 运动模糊去除 ghost imaging lidar imaging prebuilt pseudo-thermal source motion deblurring 
红外与激光工程
2018, 47(3): 0302001

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