[1]红外动目标识别跟踪系统的dsp+fpga实现




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最新文献报导


2008年第1期(总第18期)

1
2008


中国科学院西安光机所网络信息中心

2008年4月




前 言


根据所领导关于加强我所文献情报服务工作的安排,网络信息中心在征求部分专家和科技人员对文献的需求和意见后,从2004年起,按照我所的学科布局,不定期地检索和编印《最新文献报导》,在所局域网上发布并出印刷版本发到各研究室,供有关科技人员参考。在每期的检索与编辑过程中,我们将广泛听取各方面专业人员的意见,并根据我所学科发展中有关专业的变化,对文献报导的内容和重心随时调整。您若有最新需求,请通过E-mail(ljf@opt.ac.cn)告诉我们,以便随时改进我们的工作。最近搜集了部分高分辨率对地观测的全文文献,有需要的可以与我们联系!


主办:网络信息中心文献情报服务

编辑:李晋芳

地址:祖同楼406房间

电话:88887562

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《最新文献报导》2008年第1

目 次

前 言 1

光电跟踪 4


光纤激光陀螺 6

飞秒激光脉冲 7


水听器 8

半导体材料与器件 9

太阳电池 11

成像光谱 13


Femtosecond and Attosecond Pulse 14

High-Power Laser and Solid-State Laser 21

Laser Application 32

Crystal Fibres 38

Nonlinear Optics 41

Space Optical System 46

Imaging Spectrometry 51

Tracking of The Moving Target 58

Ultraviolet Imaging \Detection 64

Optical tweezers/ Photochromic 68

Fiber Amplifier 73

Optic Communication 76

Large Aperture Mirror 82








光电跟踪


[1]红外动目标识别跟踪系统的DSP+FPGA实现

俞斌;, 今日电子, 2008,(02), 95+97-98

<正>与通用集成电路相比,ASIC芯片具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高等几个方面的优势,而且在大批量应用时,可降低成本。现场可编程门阵列(FPGA)是在专用ASIC的基础上发展出来的,它克服了专用ASIC不够灵活的缺点。与其他中小规模集成电路相比,其优点主要在于它有很强的灵活

[2]基于鲁棒H~∞滤波的光电跟踪机动目标状态预测估计

许波;姬伟;, 光电工程, 2008,(01), 5-10

针对光电跟踪系统中目标机动的特点和电视图像跟踪器信号处理、传输造成的测量时滞以及目标信号测量中存在的不确定干扰和噪声,选取机动目标"当前"统计模型对加速度进行建模,在所建立的光电跟踪目标加速度非零均值相关模型的基础上,采用鲁棒H∞滤波算法对光电成像识别目标运动状态进行预测估计。其预测精度比Kalman滤波提高近1倍。实验结果表明,该方法能有效地克服目标模型变化及随机噪声和干扰不确定性的影响,具有较高的预测精度和良好的鲁棒性。



[3]机载光电跟踪系统的电子稳像算法研究

王国富;余发山;汪旭东;陈良益;, 光子学报, 2007,(S1), 253-255

为了解决机栽光电跟踪系统高准确度陀螺平台成本高、难度大的问题,在深入分析视轴晃动与图像关系的基础上,利用机栽平台的特点,确定了图像运动矢量的关系,忽略了次要因素,进一步简化了运算,提高了算法的准确度.将此算法应用于某歼击机的图像进行稳定试验,结果表明:该算法具有快速、稳定等优点,能够实现实时准确地稳定歼击机图像序列.



[4]基于UKF光电被动目标跟踪及可观性分析

郭同健;高慧斌;张淑梅;, 科学技术与工程, 2008,(02), 457-461

光电经纬仪在跟踪测量过程中经常会由于云层遮挡等原因,导致目标暂时丢失情形,采用数据融合技术是保证系统连续平稳跟踪的一种有效解决办法。由于在数据融合中需要估计目标的状态信息,面临着被动目标跟踪领域普遍存在的非线性估计与可观测性两大难题。采用传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法会产生较大的估计误差,并易导致滤波发散。介绍无迹卡尔曼滤波器(Unscented Kalman Filter,UKF)来解决非线性估计问题,同时分析了光电经纬仪在实际目标跟踪时的可观测性问题,提出在不可观测条件下保持滤波稳定的方法。Monte-Carlo仿真结果证明此算法有效、可行。



[5]光电跟踪伺服系统先进控制策略概述

陈娟;, 光机电信息, 2007,(12), 56-61

光电跟踪系统中的伺服控制技术是实现高精度跟踪的关键技术之一。系统自动化程度的提高,为先进控制策略的实现提供了必要条件。本文综述了国内外光电跟踪系统中的伺服控制技术,希望为该方向的工程研究提供基本的技术支持与参考。



[6]脱靶量前馈补偿光电跟踪伺服系统的跟踪精度

陈娟;耿爱辉;吴绍勇;, 长春工业大学学报(自然科学版), 2007,(04), 391-393

提出在电视脱靶量处提供前馈信号,引出一种斜坡累加补偿跟踪误差的方法。理论证明和计算机仿真,指出这种方法与动态高型方法的实现有着高度的相似,这使得我们可以从一种新的角度解释动态高型方法提高跟踪精度的机理,并为动态高型方法在工程上实现电视跟踪伺服系统的跟踪精度的提高提供了理论依据。



[7]地平式光电跟踪系统动力学模型分析及其虚拟样机技术仿真

刘兴法;岑明;, 光电工程, 2008,(02), 1-5+108

结合动量定理和动量矩定理分析了地平式光电跟踪系统的动力学特性,建立了地平式光电跟踪系统的非线性模型,并用虚拟样机技术对其非线性模型进行仿真。理论分析与仿真结果表明,当方位轴和俯仰轴均以较高的角速度或角加速度运动时,因非线性关系所导致的扰动力矩会严重影响系统的跟踪精度,当地平式光电跟踪系统的俯仰轴相对其各惯性主轴的转动惯量相等时,可彻底解决俯仰轴与方位轴之间的运动偶合关系。



[8]光电跟踪系统几种次优非线性卡尔曼滤波性能比较

王秋平;陈娟;王显利;王习文;, 电光与控制, 2008,(03), 10-13+28

为在光电目标跟踪中选择性能最优的非线性卡尔曼滤波提供参考依据,对光电跟踪系统中应用广泛的扩展卡尔曼滤波、无迹滤波和中心差分滤波3种滤波方法,分别在二阶常速、三阶常加速模型和"当前"统计模型下实现的性能进行仿真实验对比和分析。比较和分析结果显示无迹滤波的性能要明显优于另外两种方法;"当前"统计模型下的滤波精度要高于另外两种模型。



[9]基于采样控制理论的光电跟踪伺服系统内模控制

张文博;范大鹏;朱华征;, 光学精密工程, 2008,(02), 221-228

针对外部扰动对光电跟踪伺服系统精度的影响,对稳定回路提出了一种两自由度内模控制,将控制器的设计转化为标准的H∞优化问题,使得系统对模型误差及参数摄动具有较强的鲁棒性。采用jump变换、提升操作等采样控制系统的理论与方法来优化设计相应的鲁棒控制器,综合考虑了系统的多采样率行为及采样点间的动态特性。仿真结果表明,相比于传统的鲁棒控制器设计方法,所设计的多采样率控制器的鲁棒性能指标为1.4135,能够更真实地反映光电跟踪伺服系统的多采样率特性对系统鲁棒性能的影响,且具有较高的指令跟踪精度及较强的扰动抑制性能。本文的研究为高精度光电跟踪伺服控制系统的设计提供了新方法。



[10]采用复合控制提高机载光电平台的数引跟踪精度

孙丽娜;宋悦铭;戴明;, 光学精密工程, 2008,(02), 265-269

简述了机载光电平台的工作原理与功能,介绍了平台速度环和跟踪位置回路的经典控制方法。从提高系统的跟踪精度出发,提出了复合控制在机载光电平台数引跟踪中的应用。介绍了前馈控制的原理和局限性以及在光电平台数引跟踪回路中的具体设计方法,并给出了实验结果。结果表明,与没有进行复合控制相比较,对机载光电平台实施前馈复合控制能够在不改变系统闭环稳定特性的前提下,将系统的数引跟踪精度提高10%。



[11]双光电探头的光伏电源自动跟踪装置的研制

凌栋宝;李文婷;, 青海大学学报(自然科学版), 2007,(01), 10-13

采用地平坐标系跟踪系统,方位角采用自动跟踪,高度角采用手动调节;控制系统采用紫外线传感器和光敏电阻组成对太阳光线的探测器,实现了太阳电池组件对太阳的跟踪。



[12]舰载光电跟踪系统跟踪误差源分析

王辉华;刘文化;张世英;刘淼森;吕隽;, 电光与控制, 2007,(02), 100-103

根据目标信息在舰载条件下各个环节中的传递过程,分析光电跟踪系统跟踪性能各种影响因素,给出了主要的误差源。在考虑不同误差属性的基础上,给出了脱靶量测量误差在伺服控制系统中的传递方法。同时,给出伺服系统动态滞后误差、扰动力矩产生的跟踪误差,以及由于舰船运动对跟踪性能的影响。



[13]光电跟踪系统噪声分析及其抑制

李文军;陈涛;, 光学精密工程, 2007,(02), 254-260

噪声是光电跟踪系统的一个关键问题。分析了影响光电跟踪系统跟踪性能的两种主要噪声-脱靶量噪声和力矩波动引起的噪声,及其与闭环带宽的关系。从抑制噪声的角度综合给出了速度回路和位置回路带宽的设计策略。分析表明,高的速度回路和位置回路带宽有利于抑制力矩波动引起的随机噪声,而对脱靶量噪声而言,低位置回路有利于对该噪声的抑制。进一步分析表明,力矩波动主要对速度回路的影响较大,也主要靠速度回路来抑制。力矩波动引起的随机跟踪误差比脱靶量噪声引起的随机跟踪误差小一个数量级,约为后者的1/6-1/10。因此在设计位置回路带宽时,可以不考虑力矩波动的影响。



[14]光电跟踪仪综合测试系统

许新光;陈维义;李日忠;张兴良;, 舰船电子工程, 2007,(01), 175-176+182+202

光电跟踪仪综合测试系统的研制旨在解决光电跟踪仪制造、验收和修理中电视和红外两个通道的跟踪精度、跟踪速度、跟踪加速度等功能和性能的综合测试问题。从系统的功能、主要技术指标、系统工作原理和结构组成等几个方面对光电跟踪仪综合测试系统进行了详细介绍。



[15]运动光电成像跟踪系统视轴稳定伺服控制设计研究

姬伟;李奇;许波;, 应用基础与工程科学学报, 2007,(01), 121-129

在对运动光电成像跟踪系统瞄准线视轴稳定单速度环伺服控制结构分析的基础上,提出一种由速度内环和稳定外环组成的串级伺服控制结构,其中速度内环和稳定外环分别由直流测速机和速率陀螺构成闭环反馈.内环调节器采用由模拟硬件实现的有源PI校正,稳定外环采用积分自调整PID复合控制策略.理论分析表明该方法能够将系统抗摩擦力矩干扰和隔离载体扰动功能由内、外速度环分开实现,系统抗干扰性、参数变化敏感性等较单环控制有较大提高.在稳定跟踪模拟转台上的仿真及测试实验显示基于DSP实现的串级控制能够更有效地隔离系统中各种扰动影响,控制性能优于单速度环控制,验证了所采用控制方式的有效性.



[16]光电跟踪伺服参数设计与跟踪算法误差分析

时成文;杨飞;, 光电技术应用, 2007,(02), 12-14

针对运动目标跟踪,介绍了一种光电跟踪角速度、角加速度计算方法,给出了控制系统拉格郎日多项式插值跟踪算法误差分析,提出的伺服参数计算方法与分析,可为控制系统优化设计提供数据参考.



[17]光电经纬仪的粒子-卡尔曼联合目标跟踪算法及仿真

贾庆莲;乔彦峰;邓文渊;, 光电技术应用, 2007,(02), 66-68+70

针对系统状态方程是线性,观测方程是非线性的被动光电测量问题,分析了常用的EKF法(扩展卡尔曼滤波法)、PF法(粒子滤波法)、UKF法(无迹卡尔曼滤波法)的优缺点,提出了以PF法与EKF法相结合的方法作为光电经纬仪的目标跟踪算法.为解决单台光电经纬仪的不可观测性问题,采用2台交汇的观测数据作为观测量进行计算.通过蒙特卡洛仿真计算,比较了上述各种方法对同一运动模型的跟踪结果,证明PF-EKF法在交汇光电经纬仪的目标跟踪中精度较高,而EKF算法的实时性较高.



[18]某光电跟踪产品电磁兼容设计及应用

闫琳;邹斌阳;高淑慧;李洪波;, 航空兵器, 2007,(02), 19-21

以某光电跟踪产品为研究背景,从电磁干扰三要素出发,按照分层设计的思路完成了某光电跟踪产品的电磁兼容设计。结合具体实践,分别介绍了某光电跟踪产品的有源器件选型和印制板设计,接地设计,屏蔽设计以及滤波设计和瞬态干扰抑制。实验表明,该光电跟踪产品通过了电磁兼容监督检测中心的检测,完全满足系统的电磁兼容要求。



[19]舰载光电系统粗跟踪分析

吕隽;张世英;王国刚;, 指挥控制与仿真, 2007,(03), 105-107

针对舰载激光武器光电跟踪系统对精度要求很高的问题,对光电跟踪系统粗跟踪误差源进行了详细的分析。论述了舰载激光武器光电跟踪系统对目标的跟踪过程,探讨了影响光电跟踪系统粗跟踪性能的各种因素,最后分析了舰船运动对跟踪误差的影响。文中给出了舰载光电跟踪系统粗跟踪的主要误差源,并介绍了一种稳定舰载光电跟踪仪视轴的有效方法。



[20]星载光电仪器捕获跟踪视频处理系统设计

王国富;陈良益;何俊华;, 微计算机信息, 2007,(22), 139-141

介绍了基于卫星平台的捕获跟踪视频处理系统的原理及硬件设计,提出了一种基于自适应阀值的跟踪算法——波门跟踪法,实现了对复杂背景下变化运动目标的自动跟踪,达到了预期的要求。



[21]提高光电跟踪仪作用距离的方法及测试

郝继平;徐立群;, 中北大学学报(自然科学版), 2007,(04), 356-359

光电跟踪仪对海、岸跟踪作用距离较近,是制约其拓展使用的瓶颈.本文从红外系统探测方程入手,结合靶场测试,提出在指定湿度、温度、能见度的条件下,通过改善设备安装架设条件,增强红外目标等措施,大幅度提高作用距离的方法,解决了舰载中近程武器校正射击的难题.该方法已运用于后续舰艇光电跟踪仪的安装及部队的作战训练.



[22]星载光电跟踪系统飞轮控制系统设计

王国富;陈良益;张法全;达争尚;张法全;, 微计算机信息, 2007,(25), 14-15+24

提出了一种无刷直流电机控制普通飞轮代替高成本的磁悬浮飞轮的方案,并对其控制系统进行了详细的分析。最后对系统仿真证明,达到了预期的要求。



[23]基于IMM的光电经纬仪机动目标跟踪优化算法

侯宏录;周德云;, 西北工业大学学报, 2007,(04), 561-565

提出一种简化交互多模型算法(IMM)与去偏转换测量卡尔曼滤波算法(CMKF-D)相结合的机动目标跟踪优化算法。该算法通过机动检测判别函数D(k)与门限T的关系,自适应调整CMKF-D的部分参数,解决了常规交互多模算法需要大量先验知识的问题,同时克服了扩展卡尔曼滤波(EKF)对非线性模型线性化所引入的误差。仿真实验验证了该算法的有效性。利用该算法可显著改善基于非线性测量方程下光电经纬仪对机动目标的跟踪性能,其位置跟踪误差小于1.5m,速度误差小于1.5 m/s,加速度误差小于0.7 m/s2。



[24]光电跟踪测量系统中调光机构的设计

杨立保;李艳红;王晶;乔彦峰;, 长春理工大学学报(自然科学版), 2007,(03), 10-11

光电跟踪测量系统主要用于发现并跟踪远距离运动目标。为了使该系统在复杂背景光照条件下正常工作,必须对成像系统进行自动调光。本文阐述了调光系统的原理及结构组成,通过将密度盘与可变光阑相结合的方式,实现了自动调光控制。



[25]用于三轴光电跟踪系统的神经网络误差修正法

刘兴法;马佳光;, 光学精密工程, 2007,(09), 1311-1316

系统误差的存在严重影响了光电跟踪系统的引导精度和测量精度,现阶段用于三轴光电跟踪系统的最小二乘系统误差修正法精度较低,球谐函数系统误差修正法亦不适于Z轴连续转动时的系统误差修正。三轴光电跟踪系统的系统误差是以其三个角度测量值为参数的曲面,而神经网络可以精确拟合复杂的曲线或曲面。分析和仿真证明,基于BP神经网络的系统误差修正法可用于Z轴连续转动的三轴光电跟踪系统,而且可把系统误差修正到约为原来的28%。



[26]光电跟踪系统的轴系动力学分析

徐征峰;陈洪斌;蒋行国;扈宏毅;, 机械制造, 2007,(08), 25-27

为提高光电跟踪系统跟踪机架的动态性能及机械精度,对转架轴系进行了动力学分析。根据弹性体接触理论,考虑外力耦合作用的影响,建立了支承轴承刚度精确的解析表达式,并对转架轴系进行了实际受力分析,计算出转架支承轴承刚度,用有限元分析方法,对转架轴系的动态特性进行了理论计算和分析,为跟踪架的设计与制造提供了理论依据。



[27]光电跟踪系统的结构动力修改及优化分析

徐征峰;陈洪斌;苏树锋;陈金令;曹雷;, 机械制造, 2007,(09), 29-31

为解决跟踪系统机架设计中降低转动惯量与提高刚度的矛盾,使机架质量分布更加合理,对跟踪系统的内框转架进行了基于动态特性的优化设计。采用有限元法和目标函数的灵敏度分析对内框转架进行了动态特性计算分析,并基于人工神经网络对框架进行了动力模型修正,在动态特性计算分析及修正后的框架动力模型的基础上,针对框架受力及变形的特点,进一步提出了框架变结构的优化设计方法,得到了更理想的框架结构。



[28]高精度光电跟踪伺服系统的几个关键技术

刘艳行;, 中国科技信息, 2007,(20), 270-271

光电跟踪伺服系统是光电跟踪设备的重要组成部分,跟踪精度是衡量光电跟踪设备的主要指标。实现高精度跟踪控制,成为许多高精度光电设备必须解决的难题之一。提高光电跟踪精度有多种技术途径,采用合适的控制策略,通过数据处理的手段提高跟踪精度具有极大的潜力及工程应用价值。本文对瞄准线稳定、预测滤波及共轴跟踪、复合轴控制技术原理及工程设计方法进行了理论分析,提出了实现高精度跟踪控制的方法,为伺服系统的设计提供了理论依据。



[29]机载光电跟踪系统的模糊自整定PID控制

高嵩;朱峰;肖秦琨;何宁;, 西安工业大学学报, 2007,(04), 312-316

为了提高机载光电跟踪伺服控制系统的控制性能,提出了一种模糊自整定PID控制算法.该算法将模糊控制和经典PID控制相结合,在保持原有系统精度的前提下,使机载光电跟踪伺服控制系统的动态性能得到了改善.仿真结果表明,该控制算法较之经典PID控制算法具有响应快、超调量小、抗干扰能力强等优点,对机载光电跟踪伺服控制系统具有较好的控制能力.



[30]地理跟踪过程中光电吊仓惯性定位技术研究

陈文建;纪明;张建峰;梁庆迁;, 应用光学, 2007,(06), 675-679

探讨了地理跟踪过程中光电吊仓惯性定位的技术途径。在随机调转的光电稳瞄平台上增设加速度计,使之与陀螺组成惯性测量组件,同时向稳瞄系统和导航系统提供信号;光电稳瞄平台在运动中完成瞄准的同时,解算出平台的姿态矩阵;通过平台环架转动夹角的角度量,获得吊仓姿态矩阵,以此得出吊仓的加速度在导航坐标系上的分量,最终完成航迹推算。理论分析和验证试验表明:利用光电吊仓中的惯性组件可以获得光电吊仓的位置和姿态。



[31]多采样率控制器设计在光电跟踪系统中的应用

庞新良;范大鹏;李凯;张连超;郝锋;, 电光与控制, 2007,(05), 43-48

采用保持器、采样器和提升技术对输入、反馈和输出多采样率多环路系统进行分析,并将多采样率的周期离散时变系统化为时不变系统,且在输入和反馈端依据信号特性引入高频低通滤波器进行信号频谱延拓周期的扩展。在三环结构光电跟踪控制系统中的应用表明:离散控制器有和连续控制器一致的阶跃响应,在引入高频低通滤波器扩展频域延拓周期后,由低频位置输入引入的系统速度震荡基本上完全被抑制。



[32]稳像技术在舰载光电跟踪系统中的应用

张卫国;王斌;杨达;王礼有;, 光机电信息, 2007,(11), 40-45

介绍了常用的动基座光电跟踪设备所采用的陀螺自稳像系统、图像消旋以及电子稳像的投影算法等稳像技术,重点分析了这些稳像技术在舰船载光电跟踪系统中的应用情况,提出了针对高隔离度要求的环境下,采用GPS测量航向、数字陀螺传感器测量船姿、陀螺自稳像和图像消旋2级稳像的方案,供工程设计人员参考。



[33]光电跟踪系统整机结构力学分析

梁文科;刘顺发;徐征峰;, 机械制造, 2007,(10), 12-15

针对大型光电跟踪系统整机结构力学性能,利用I-DEAS软件进行有限元分析,通过集中质量和刚性联接单元处理联接负载,采用耦合自由度模拟螺钉联接,建立符合实际情况的计算模型;对光电跟踪系统整机结构进行了静力学分析和模态分析,指出了系统薄弱环节;通过优化设计分析,系统静力学和动力学性能得到提升,明显加强了系统薄弱环节的强度和刚度,降低了系统质量,同时提高整机结构的固有频率,为工程设计提供参考和建议。



[34]基于球谐函数的三轴光电跟踪系统误差修正方法

刘兴法;岑明;, 光电工程, 2007,(12), 1-5+27

三轴光电跟踪系统不存在空间跟踪盲区,为了提高系统引导或轨道测量精度,需要修正其系统误差。最小二乘系统误差修正方法精度较低,球谐函数系统误差修正有较高的修正精度,球谐函数系统误差修正方法应用到三轴光电跟踪系统中时存在困难。理论分析指出,应用球谐函数的系统误差修正需要在三轴光电跟踪系统中针对不同的方位建立多组修正参数。仿真表明,三轴光电跟踪系统中通过建立多组修正参数的球谐函数系统误差修正方法可以把系统误差降低到原来的30%。



[35]多引导源在光电经纬仪跟踪系统中的应用

杨建军;, 计算机测量与控制, 2007,(12), 1827-1828

在某姿态测量系统中,伺服系统控制经纬仪在方位和俯仰两个自由度运动对目标进行实时跟踪;测量分站主控计算机首先通过接收外部引导信息快速将目标引入捕获电视视场,当脱靶量信息稳定后切入电视跟踪模式;当目标位置超出捕获电视作用距离后,重新切换到外引导模式,并进行必要的地球曲率修正,保证测量电视系统对目标的连续成像;实际应用证明,多种引导源可以相互补充,扩展系统的捕获和跟踪能力,提高跟踪精度。


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