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高分七号卫星激光测高仪分系统关键技术设计与实现 被引量：12
1
作者 黄庚华 丁宇星 +3 位作者 吴金才 舒嵘 王欣 姜紫庆 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第3期68-73,共6页
针对1∶10000比例尺立体测绘对高程控制点的需求,高分七号激光测高仪分系统在传统激光脉冲式距离测量技术的基础上,通过可见光光学被动成像与激光接收光学复合设计方案,同时获取激光足印在地物影像上的二维方位信息和大足印内的多回波波... 针对1∶10000比例尺立体测绘对高程控制点的需求,高分七号激光测高仪分系统在传统激光脉冲式距离测量技术的基础上,通过可见光光学被动成像与激光接收光学复合设计方案,同时获取激光足印在地物影像上的二维方位信息和大足印内的多回波波形,并对激光指向在轨监测关键技术进行了设计实现。关键技术仿真及试验结果表明:激光足印平面定位精度可达到5μrad,对强度变化33 dB内的回波测距均值最大变化3.3 cm。在轨监测数据表明:激光发射光轴稳定性优于0.5μrad,无云区域回波探测概率达到100%。测量获取的具备5μrad平面精度、1 m高程精度的激光落点可为1∶10000比例尺测绘提供高质量的控制点信息。 展开更多
关键词 高分七号卫星 激光测高仪 主被动复合 全波形
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高分七号卫星激光测高仪热设计及验证 被引量：7
2
作者 黄金印 潘福明 +4 位作者 傅伟纯 王甜甜 殷亚州 姜紫庆 张新伟 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第3期138-143,共6页
针对高分七号(GF-7)卫星激光测高仪的热设计任务需求,采用被动热控和基于环路热管的毛细泵驱流体回路技术,解决了光机结构高精度控温以及后光路组件热量收集、传输和排散的难题。在轨飞行数据表明:激光测高仪热控系统为光机系统成像和... 针对高分七号(GF-7)卫星激光测高仪的热设计任务需求,采用被动热控和基于环路热管的毛细泵驱流体回路技术,解决了光机结构高精度控温以及后光路组件热量收集、传输和排散的难题。在轨飞行数据表明:激光测高仪热控系统为光机系统成像和激光器工作提供了良好的温度条件;基于环路热管的毛细泵驱流体回路,实现了头部电子设备、4台激光器、后光路电子设备等多点热源热量收集、传输以及高精度控温。 展开更多
关键词 高分七号卫星 激光测高仪 热设计 环路热管
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基于InGaAs单光子探测器的线阵扫描激光雷达及其光子信号处理技术研究 被引量：2
3
作者 张笑宇 王凤香 +8 位作者 郭颖 王文娟 罗永锋 武文 侯佳 姜紫庆 彭梓强 黄庚华 舒嵘 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期178-186,共9页
随着探测体系的发展,基于单光子探测技术的光子计数激光雷达受到了广泛关注,有效降低了系统对激光功率的需求,广泛应用在远距离测距及成像领域。针对激光雷达在人眼安全波段的工作需求,基于自由运转模式InGaAs/InP SPAD单光子探测器设... 随着探测体系的发展,基于单光子探测技术的光子计数激光雷达受到了广泛关注,有效降低了系统对激光功率的需求,广泛应用在远距离测距及成像领域。针对激光雷达在人眼安全波段的工作需求,基于自由运转模式InGaAs/InP SPAD单光子探测器设计了一套多元收发的远程线阵光子计数激光雷达扫描成像原型系统,对探测器在日光背景下的探测概率影响因素展开了分析,配合主动淬灭电路设计及工作温度、偏压调整获得了系统的最佳工作点,并针对扫描视场中孤立目标特征采用了点云滤波及后脉冲预处理算法,将单个接收通道的原始数据率由200 kbps量级降低至小于1 kbps。与记录单次回波相比,单个测距周期记录四次回波可将有效数据量提升约5%。同时也对探测器的噪声及后脉冲等特性进行了分析。该系统工作波段为1550 nm,探测器线阵规模可达到128元,激光重频为20 kHz,可在2 s内实现水平200°范围内的激光三维成像,作用距离>3 km。经过成像算法处理,该系统在日光条件下成功实现多距离目标三维成像,成像目标清晰。 展开更多
关键词 激光雷达 光子计数 三维成像 单光子探测 InGaAs/InP SPAD
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基于双振镜的多元并扫成像激光雷达的扫描特性分析与系统误差标定 被引量：4
4
作者 徐卫明 刘军 +2 位作者 姜紫庆 栾奎峰 舒嵘 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期315-320,共6页
设计了一种基于双振镜的多元并扫激光雷达,能够实现30°×30°的视场,成像帧速率最大可以达到10Hz。详细分析了该激光雷达的发射和接收光学对于振镜的不同需求,计算出不影响系统性能情况下的最小振镜几何形状,为振镜小型化... 设计了一种基于双振镜的多元并扫激光雷达,能够实现30°×30°的视场,成像帧速率最大可以达到10Hz。详细分析了该激光雷达的发射和接收光学对于振镜的不同需求,计算出不影响系统性能情况下的最小振镜几何形状,为振镜小型化设计提供了理论依据;同时通过激光雷达坐标计算的理论公式推导并分析了系统的误差影响,根据分析结果设计了系统误差标定实验,实验获得的图像的平面共面精度达到3.6cm,和理论计算值相符。 展开更多
关键词 遥感 激光雷达 振镜 扫描 误差标定
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二维跟踪指向镜结构设计与分析 被引量：3
5
作者 苏周华 姜紫庆 贾建军 《科学技术与工程》 2010年第6期1384-1387,1406,共5页
根据二维跟踪指向镜的系统组成,从摆镜设计、U形架设计和轴系设计三个方面阐述了空间激光通信光学系统前端的二维指向镜的机械结构设计。通过对转矩及轴系精度的分析,验证了设计的合理性,作为二维跟踪指向镜的模样设计,达到了预期的设... 根据二维跟踪指向镜的系统组成,从摆镜设计、U形架设计和轴系设计三个方面阐述了空间激光通信光学系统前端的二维指向镜的机械结构设计。通过对转矩及轴系精度的分析,验证了设计的合理性,作为二维跟踪指向镜的模样设计,达到了预期的设计目标。 展开更多
关键词 轴系 结构设计 精度分析
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空间固体润滑球轴承低速小摆角运动寿命分析 被引量：4
6
作者 姜紫庆 贾建军 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第31期17-22,共6页
对低速小角度摆动的固体润滑球轴承运转寿命进行了理论分析与试验研究。基于滚动球轴承的弹性力学与运动学,对滚动体与套圈之间的相对滑移速度进行了分析,并在外滚道控制理论边界条件下对分析结果进行了简化。结合固体界面Archard磨损模... 对低速小角度摆动的固体润滑球轴承运转寿命进行了理论分析与试验研究。基于滚动球轴承的弹性力学与运动学,对滚动体与套圈之间的相对滑移速度进行了分析,并在外滚道控制理论边界条件下对分析结果进行了简化。结合固体界面Archard磨损模型,给出了小角度摆动MoS_2固体润滑轴承寿命的估算公式。针对公式中涉及的小角度摆动运转工况,开展了固体润滑轴承机构的真空加速寿命试验,试验结果表明轴承在小角度摆动的典型工况下寿命超过2. 3×10~6次,符合寿命估算公式的理论计算结果,验证了理论分析的正确性。低速小角度摆动工况下的固体润滑轴承寿命估算公式表明其寿命与速度无关、与载荷成非线性相关以及与材料强度成正比。 展开更多
关键词 固体润滑轴承 摩擦磨损 真空环境 MOS2 摆动 加速寿命试验
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一种新型非完整开链式欠驱动机械手臂设计
7
作者 姜紫庆 谭跃刚 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2006年第2期33-35,共3页
依据现有非完整力学原理和非线性控制理论,采用摩擦圆盘运动分解合成机构,设计了一种仅由两个伺服电机控制的多关节欠驱动机械手,这种多关节欠驱动机械手具有可控性。这种设计为研究开发轻型机器人、多指机械手、以及危险环境作业机器... 依据现有非完整力学原理和非线性控制理论,采用摩擦圆盘运动分解合成机构,设计了一种仅由两个伺服电机控制的多关节欠驱动机械手,这种多关节欠驱动机械手具有可控性。这种设计为研究开发轻型机器人、多指机械手、以及危险环境作业机器人和医疗机器人等方面提供了一个新的思路。 展开更多
关键词 非完整机构 机械手 欠驱动系统 开链式
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高速旋转平面反射镜镜面变形测量
8
作者 杜佳明 邓召义 +2 位作者 黄迪山 姜紫庆 贾建军 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期59-64,共6页
本文将介绍高速旋转平面反射镜镜面变形测量。平面反射镜在高速旋转时由于镜体倾斜引起的惯性力矩会使镜体产生弯曲变形,影响成像质量。利用应变电测法,通过导电滑环把镜体旋转时镜面应变片电阻变化信号连接到应变仪。从变形与应变之间... 本文将介绍高速旋转平面反射镜镜面变形测量。平面反射镜在高速旋转时由于镜体倾斜引起的惯性力矩会使镜体产生弯曲变形,影响成像质量。利用应变电测法,通过导电滑环把镜体旋转时镜面应变片电阻变化信号连接到应变仪。从变形与应变之间的关系,用仿真方法估计镜体等效厚度,数值积分重构镜体弯曲变形。并与有限元计算结果进行对比,验证测量的正确性。研究表明:该方法有效可行,为旋转镜面变形测量提供一种新的思路。 展开更多
关键词 平面反射镜 应变电测法 弯曲变形 重构
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空间相机透镜调焦机构的设计与测试 被引量：8
9
作者 姜紫庆 贾建军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2956-2962,共7页
高分辨率空间相机受发射段恶劣的力学环境以及空间复杂的温度环境影响,光学系统会产生微小的离焦量。为保证相机成像质量,本文设计了一种由蜗轮蜗杆与凸轮滑块机构组成的新型高精度调焦机构来修正离焦量。该设计通过蜗轮蜗杆实现第一级... 高分辨率空间相机受发射段恶劣的力学环境以及空间复杂的温度环境影响,光学系统会产生微小的离焦量。为保证相机成像质量,本文设计了一种由蜗轮蜗杆与凸轮滑块机构组成的新型高精度调焦机构来修正离焦量。该设计通过蜗轮蜗杆实现第一级减速,并且使驱动器旋转轴与光轴正交,使机构更紧凑。通过凸轮滑块机构进一步进行减速,同时将旋转运动转化为直线运动,并通过直线导轨保证滑块的直线运动精度。该机构体积小、精度高,并且能实现断电自锁。机构运动副上溅射固体润滑涂层,防止发生真空冷焊。结合机构自身的特点,分析了机构调焦的分辨率与误差。对该机构开展了力学与热真空循环试验,试验前后对机构的精度指标进行了对比测试。试验与测试结果表明:该机构环境试验后性能参数正常,其调焦位移误差优于5.8μm,线性度优于0.3%,偏摆角优于14″。在热光试验中通过调整焦面,成像质量有显著的提升。该调焦机构能够满足光学系统的精度与环境适应性要求。 展开更多
关键词 空间相机 调焦机构 环境试验 误差分析 蜗轮蜗杆
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基于刚度匹配的激光测高仪星载接口分析与设计
10
作者 姜紫庆 叶道焕 +2 位作者 侯佳 刘安伟 黄庚华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期102-109,共8页
由于加工生产、发射振动以及空间温度交变等因素,星上载荷的安装接口会出现一定的形位误差,进而激光测高仪的光轴指向发生偏差。为了减小机械接口对载荷的影响,基于运动学安装的原理,设计了测高仪的支撑结构。在接口刚度匹配性分析的基... 由于加工生产、发射振动以及空间温度交变等因素,星上载荷的安装接口会出现一定的形位误差,进而激光测高仪的光轴指向发生偏差。为了减小机械接口对载荷的影响,基于运动学安装的原理,设计了测高仪的支撑结构。在接口刚度匹配性分析的基础上,对支撑结构进行了设计优化。采用蒙特卡罗统计方法对星上接口的误差分布进行了分析,确定了载荷安装点的误差输入。通过分析与试验验证发现:所设计的支撑结构的一阶基频达到88 Hz,激光收发光轴安装时引起的光轴总偏离量约为8.5μrad,力学振动引起的光轴总偏离量为30μrad。热光试验表明,高低温边界处的光轴稳定度为8.5μrad。所设计的支撑结构能够满足测高仪的使用指标要求。设计思路与试验结果对星载激光类载荷接口设计具有一定的参考性。 展开更多
关键词 测量 空间仪器 星载接口 运动学支撑 支撑刚度 统计分析
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