航空相机像旋动态调制传递函数分析与研究

作者： 刘超   丁亚林   田大鹏   杜言鲁   孙崇尚   来源： 光学学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 成像系统   像面旋转   旋转像移   航空相机   调制传递函数  

描述： 航空相机在采用旋转扫描反射镜成像过程中存在像面旋转,会导致图像模糊,成像质量下降,必须采用像旋补偿机构进行补偿。目前,通过人眼观察图像模糊程度和电机同步控制精度评价像旋补偿精度,都不能客观准确评价系统成像质量。为建立航空相机成像质量与像旋补偿系统其他指标之间的直接关系,提出基于极坐标系的动态调制传递函数(MTF),并提出基于倾斜刃边法与模糊路径法相结合的方法测量航空相机旋转像移动态MTF。设计扇形靶标旋转动态成像实验,利用旋转动态MTF和倾斜刃边法得到图像动态MTF计算值,并基于图像模糊路径测量转台转动时图像动态MTF测量值。实验结果表明,转台以20~300(°)/s匀速转动时,空间频率在旋转动态MTF到达第一个零点频率前,动态MTF计算值和测量值曲线近似重合,验证了旋转动态MTF的正确性;空间频率在小于0.7零点频率范围内,两动态MTF曲线相对误差最大值和均值分别小于6%,2%,进而证明了测量方法的准确性。

航空相机检测仪系统的设计与实现

作者： 叶华   李彬   高培淞   刘禹   张赫   来源： 国外电子测量技术 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 地面保障   航空相机   检测仪   ARINC429   分层设计  

描述： 航空相机是一种重要的机载光电设备,在航空对地测绘等领域有着较为广泛的应用,为方便、直观地对航空相机进行地面检测,设计和实现了一种配套某型航空相机的检测仪系统。根据航空相机地面保障设备任务书和相机与地保设备通讯协议,给出了检测仪系统的功能需求。根据相机的接口要求和系统计算能力的要求,设计了检测仪系统的硬件方案。根据软件部分的功能需求,提出了一种新的分层架构,同时详细论述了软件系统的关键技术,描述了程序的运行流程,给出了检测仪系统的软件设计方案,并在VC6.0环境下实现了检测仪软件系统。针对检测仪的工作方式,设计了测试流程,并根据流程对检测仪进行了详尽的测试,经多次测试,检测仪工作正常。测试结果表明,检测仪系统满足了对其功能的全部要求,运行稳定,操作简便,显示直观,可以应用于航空相机地面保障任务。

航空相机检测仪系统的设计与实现

作者： 叶华   李彬   高培淞   刘禹   张赫   来源： 国外电子测量技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 地面保障   航空相机   检测仪   ARINC429   分层设计  

描述： 航空相机是一种重要的机载光电设备,在航空对地测绘等领域有着较为广泛的应用,为方便、直观地对航空相机进行地面检测,设计和实现了一种配套某型航空相机的检测仪系统。根据航空相机地面保障设备任务书和相机与地保设备通讯协议,给出了检测仪系统的功能需求。根据相机的接口要求和系统计算能力的要求,设计了检测仪系统的硬件方案。根据软件部分的功能需求,提出了一种新的分层架构,同时详细论述了软件系统的关键技术,描述了程序的运行流程,给出了检测仪系统的软件设计方案,并在VC6.0环境下实现了检测仪软件系统。针对检测仪的工作方式,设计了测试流程,并根据流程对检测仪进行了详尽的测试,经多次测试,检测仪工作正常。测试结果表明,检测仪系统满足了对其功能的全部要求,运行稳定,操作简便,显示直观,可以应用于航空相机地面保障任务。

大角度倾斜成像航空相机对地目标定位

作者： 乔川   丁亚林   许永森   修吉宏   杜言鲁   来源： 光学精密工程 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 数字高程模型   其次坐标变换   航空相机   目标定位   误差分析  

描述： 针对大角度倾斜成像航空相机拍摄距离远,激光测距设备作用距离有限的问题,提出了一种不依赖距离测量设备的直接对地目标定位算法。依据载机POS测量的载机位置、姿态信息以及航空相机中位置编码器测量的框架角位置信息,利用齐次坐标变换的方法求解目标在大地坐标系下的指向,再利用地球椭球模型和数字高程模型确定目标点的经纬度信息。采用蒙特卡洛法仿真分析载机位置姿态测量误差及相机框架角位置误差对视轴指向精度的影响,相比于仅采用地球椭球模型的目标定位算法,该算法有效降低了地形起伏对目标定位影响,在目标区域地形起伏标准差大于10m时,大角度倾斜成像的定位精度明显提高。采用飞行试验数据验证了该目标定位算法的有效性,在飞行高度18 000m拍摄框架横滚角小于63°时,目标定位圆概率误差小于70m,可满足工程实际需要。

虚拟仪器在航空相机动态分辨力检测中的应用

作者： 王强   尹晶   刘旭   刘春艳   来源： 光学技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 动态分辨力   摩擦波动补偿   航空相机   伺服直线电机   LabVIEW  

描述： 航空相机动态分辨力检测系统用于在实验室内模拟飞机飞行过程中地物相对飞机运动状态，实现针对航空相机在进行动态照相时的分辨力的检测。主要研究基于LABVIEW的动态分辨力检测系统的虚拟仪器技术与运动控制技术，根据航空相机像移速度方程设计了动态目标模拟的运动曲线，采用摩擦波动补偿算法改进了常规的PID控制算法完成运动曲线中的高精度匀速段的直线电机控制。系统实现了动态图形匀速直线运动速度范围10～1000mm/s,匀速段瞬时速度误差≤3mm/s,平均速度波动误差≤0.1%。

航空相机气密光学窗口及其保护罩的设计

作者： 谭淞年   姚园   徐钰蕾   许永森   李浩   来源： 光学精密工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 光学窗口   光窗保护罩   气密性   航空相机   双层舱门  

描述： 为了保证航空相机的成像效果，设计了气密光学窗口及其保护罩。本文对光学窗口的设计流程进行了分析，讨论了光学窗口设计的考虑因素，例如光学材料、光学厚度、压力和气密安装方案等。为了实现在非工作状态下对光学窗口的保护，设计了双层舱门结构形式的光窗保护罩，实现了系统的小型化。通过仿真分析和试验，测试了气密光学窗口和光窗保护罩的稳定性，系统能够在2个大气压和高低温环境下正常工作，性能良好。光学窗口保护罩整个厚度仅为37mm，能够实现快速开启与关闭，单程时间为7.7 s。相关分析方法解决了光学窗口设计问题的盲目性，使光学窗口的设计更加合理可靠。本文提出的方案为航空相机光学窗口的设计和保护提供了参考和技术支持。

航空光电载荷串级动态复合限幅分幅步进控制

作者： 付金宝   张洪文   黄厚田   张雷   来源： 光学精密工程 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空光电载荷   航空相机   限幅   抗饱和   串级控制  

描述： 在某型面阵分幅步进成像的航空光电载荷中，俯角分幅步进控制系统存在位置给定突变以及电机启停导致机身整体微晃动的问题，使系统调整时间延长超过时序控制并影响成像效果。提出了串级动态复合限幅控制方法，在带有Anti/Windup的主副回路串级控制基础上，根据“一周拍照开始信号”和“位置/速度控制信号”动态规划电压限幅和速度限幅的幅值，实现对步进给定突变的自适应以及根据需要减小机身整体微晃动影响，最终满足载荷时序控制要求。控制实验测试及动态成像实验表明：在该航空光电载荷俯角分幅步进控制系统采用串级动态复合限幅控制后，实现了拍照段步进位置和返程段回位控制的快速性和稳态性能，拍照段位置步进控制的稳态调整时间缩短了26.56%，返程段位置回位控制的稳态调整时间缩短了18.47%。该方法满足载荷时序控制要求，提高了动态成像的横向像移补偿效果。

航空相机成像技术研究

作者： 赵建川   张润琦   王杰   邵毓   申越   刘传明   来源： 红外技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 下视相机   步进凝视成像   倾斜相机   摆扫成像   航空相机   推扫成像   多镜头相机  

描述： 无论是军事领域战术和战略侦查,或者是民用领域测绘、精细农业、海岸资源勘察和地图导航等应用,随处可见航空相机的身影。本文先介绍了几款20世纪典型的航空胶片相机以及它们的工作方式,然后将航空数字相机按工作方式分成了扫描型航空相机、步进凝视型相机和多镜头数字相机3类,简要介绍了其工作方式的原理及特点,并分别列举了相应的航空数字相机。最后对航空相机发展趋势进行了总结与展望。

双波段航空遥感相机的目标作用距离

作者： 刘学吉   张洪文   远国勤   修吉宏   王健飞   张昶   来源： 光学精密工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 调制度   作用距离   航空相机   探测识别   可见光红外   信噪比   对比度  

描述： 不低于1.5 m时，可实现在50%的概率下对海面大型舰船的探测距离141 km、识别距离93 km，对陆地坦克等小目标的探测距离105 km、识别距离80 km；在红外焦距不低于1 m的条件下，可实现

某型航空相机快门模拟装置设计与实现

作者： 赵育良   王颖颖   刘建东   来源： 现代电子技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 快门开放   系统测试   航空相机   快门调速   快门上紧   快门模拟装置  

描述： 针对某型长焦距航空相机快门使用寿命受限的难题，文中以单片机为核心，通过快门信号的输入处理技术、输出驱动接口技术和抗干扰设计，研制快门模拟装置替代真实快门工作。通过软件设计实现协调快门上紧、开放与快门调速同时进行又互不干扰，模拟快门复杂工作过程，从而减少快门工作次数损耗，延长相机使用寿命。经测试，快门模拟装置具有自检功能，易于接插和悬挂，能够满足快速、方便的通电要求，并解决实际快门使用寿命受限的问题，保证相机的正常使用。