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激光多普勒测振仪中光学天线的优化设计与测试
1
作者 郑帅君 谢涛 +5 位作者 马赛 张余豪 张聪 关向雨 袁晨智 金锐博 《武汉工程大学学报》 CAS 2024年第4期431-438,共8页
传统的激光测振仪多使用氦氖激光器,不满足人眼安全条件,在户外容易受到太阳光干扰。其使用的光学天线大多数仅能工作于氦氖激光器的辐射波段,同时存在结构复杂、成本较高、收集效率低、工作距离较短等不足。为了解决以上问题,基于近红... 传统的激光测振仪多使用氦氖激光器,不满足人眼安全条件,在户外容易受到太阳光干扰。其使用的光学天线大多数仅能工作于氦氖激光器的辐射波段,同时存在结构复杂、成本较高、收集效率低、工作距离较短等不足。为了解决以上问题,基于近红外波段透镜组的扩束和聚焦原理,以Zemax作为设计工具,以点列图和波前图为主要分析手段,设计并制作了一款可工作于1550 nm的三片式收发一体光学天线,结构简单,成本低。分析结果显示:在0.3~15.0 m的工作距离范围内均可获得直径小于2 mm的聚焦光斑;测试结果显示其最大收集效率可达到51.6%。同时,将该光学天线应用于自主设计搭建的激光多普勒测振仪中,实现了不同工作距离下的振动测量,有效扩展了激光测振仪的应用范围和应用场景,在机械、航空、建筑、医学、农学等领域有很大的应用潜力。 展开更多
关键词 扩束聚焦镜 ZEMAX 激光多普勒测振仪
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城市轨道交通中心调度区域集约化设计浅析 被引量：1
2
作者 李金峰 张余豪 郑伟 《交通节能与环保》 2023年第4期232-236,共5页
现有城市轨道交通控制中心大厅大都按线设置调度区域。随着线路的增加,这种设置方式必然会使线网控制中心的需求规模越来越大,有的城市既有控制中心大厅已无法满足后续线路接入的需求。本文在分析现有城市轨道交通线路“一线一中心”建... 现有城市轨道交通控制中心大厅大都按线设置调度区域。随着线路的增加,这种设置方式必然会使线网控制中心的需求规模越来越大,有的城市既有控制中心大厅已无法满足后续线路接入的需求。本文在分析现有城市轨道交通线路“一线一中心”建设和运营模式的基础上,以北京地铁19号线与燕房线控制中心调度区域整合方案为例,从调度大厅、调度大屏、调度席位、调度台台面四个方面,结合控制中心未来接入能力提升需求,提出两线集约化设计方案,分析了控制中心调度区域整合方案的优缺点,提出智慧地铁调度集约化规划设计的思路及建议。 展开更多
关键词 城市轨道交通 中心调度区域 集约化设计
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基于视频的车站客流状态识别方法研究
3
作者 高武 刁欣然 +2 位作者 张余豪 姬光 王艳辉 《铁路技术创新》 2023年第3期25-32,共8页
对车站客流的状态进行研究是城市轨道交通安全保障与风险管控内容的重要方面,科学合理地对客流状态进行评价对城轨运营安全起着重要作用。在对YOLOv5算法优化的基础上,形成客流密度识别方法,优化后算法在测试集上的mAP50-95指标提升到了... 对车站客流的状态进行研究是城市轨道交通安全保障与风险管控内容的重要方面,科学合理地对客流状态进行评价对城轨运营安全起着重要作用。在对YOLOv5算法优化的基础上,形成客流密度识别方法,优化后算法在测试集上的mAP50-95指标提升到了0.5962,在车站各区域实际场景中乘客的平均检测准确率为86.82%;将Deep-SORT多目标追踪算法与单应性矩阵结合,形成客流速度识别方法,经过验证对乘客速度识别的精度可达93.2%,为城市轨道交通车站的安全运营提供帮助。 展开更多
关键词 城市轨道交通 客流状态识别 视频分析 深度学习 目标检测算法
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基于拓扑网络的广义城轨信号系统关键组分识别方法
4
作者 王璐 郝婼妍 +2 位作者 张余豪 李承叡 王艳辉 《铁路技术创新》 2023年第3期33-41,共9页
信号系统作为城市轨道交通系统运营的大脑,其故障问题是导致城轨运营事故发生的关键因素之一。然而1个事故或者故障的发生往往不是单一的组分出现问题,而是多个组分间相互影响、互相作用的结果。因此其可靠性和安全性可能会受到系统关... 信号系统作为城市轨道交通系统运营的大脑,其故障问题是导致城轨运营事故发生的关键因素之一。然而1个事故或者故障的发生往往不是单一的组分出现问题,而是多个组分间相互影响、互相作用的结果。因此其可靠性和安全性可能会受到系统关键组分特性的显著影响。通过调研分析广义城轨信号系统的构成、运营安全特性及影响要素集,并结合城轨信号系统组分间关系,构建了城轨信号系统拓扑网络模型,并利用改进的有限状态机对其进行优化,得到城轨信号系统安全特征拓扑网络模型。基于隐马尔可夫模型的风险文本抽取算法对其关键组分进行识别,最终得到111个信号系统关键组分,并与信号系统国家级风险文件中设备相关风险点清单进行对比,发现覆盖率较高,证明该研究提出的信号系统关键组分辨识方法合理有效。 展开更多
关键词 城市轨道交通 信号系统 拓扑网络 运营安全 节点重要度 隐马尔可夫模型
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离轴抛物面镜离子束抛光工艺研究 被引量：2
5
作者 孙国斌 蒋世磊 +1 位作者 张余豪 张锦 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期233-241,共9页
针对离轴抛物面镜离子束修形过程中存在的热效应累积和迭代加工效率问题,提出了将总去除量按一定比例划分的分批次加工与变束径加工相结合的方法,并采用该方法进行工艺实验探索。对口径为110 mm、曲率半径为1732.7 mm、初始面形峰谷值(... 针对离轴抛物面镜离子束修形过程中存在的热效应累积和迭代加工效率问题,提出了将总去除量按一定比例划分的分批次加工与变束径加工相结合的方法,并采用该方法进行工艺实验探索。对口径为110 mm、曲率半径为1732.7 mm、初始面形峰谷值(PV)为0.525λ(λ=632.8 nm),均方根(RMS)值为0.025λ的球面镜进行分批次变束径离子束抛光实验,最终加工得到顶点曲率半径为1728 mm、离轴量为85 mm、PV为0.36λ、RMS值0.029λ的离轴抛物面镜。对实验过程及结果进行分析,证明分批次加工方法有效消除了离子束加工过程中的热效应,通过变束径局部精修加工的方法可以减少迭代加工次数,提升加工效率。 展开更多
关键词 光学设计 离子束抛光 离轴抛物面镜 热效应 变束径
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光阑法变口径离子束修形仿真研究 被引量：3
6
作者 康乐 蒋世磊 +2 位作者 孙国斌 张余豪 刘卫国 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第8期180-188,共9页
采用一种仿真优化驻留时间分布和修形工艺的方法。通过在离子源出光口处添加光阑来改变离子束的束形,在MATLAB软件上模拟不同光阑尺寸的离子束并按照不同的叠加间距对其进行修形仿真。仿真过程中,引入修正法来获得驻留时间分布和去除面... 采用一种仿真优化驻留时间分布和修形工艺的方法。通过在离子源出光口处添加光阑来改变离子束的束形,在MATLAB软件上模拟不同光阑尺寸的离子束并按照不同的叠加间距对其进行修形仿真。仿真过程中,引入修正法来获得驻留时间分布和去除面形残差分布并分析其去除规律,从而确定最佳的光阑尺寸、叠加间距和驻留时间分布。融石英平面的初始面形峰谷值为1079.59nm,方均根值为304.95nm,直径为120mm,在模拟仿真的基础上对其进行修形。经13h修形后,面形的精度峰谷值提高到95.62nm,方均根值提高到8.99nm,面形的方均根值收敛比达到33.92。 展开更多
关键词 图像处理 离子束修形 光阑 叠加间距 修正法
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基于同心环带型渐变衰减片高斯光束匀化研究 被引量：1
7
作者 张余豪 蒋世磊 +2 位作者 孙国斌 康乐 李世江 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期6-11,共6页
中心波长为1064nm的激光光束,经准直扩束光学系统后,其光强仍呈类高斯分布。为了对其进行整形匀化研究,根据光阑法与激光光强分布曲线设计一种渐变衰减片,衰减片结构由若干遮光环与透光环组成,对激光光束进行物理遮拦,达到了降低该激光... 中心波长为1064nm的激光光束,经准直扩束光学系统后,其光强仍呈类高斯分布。为了对其进行整形匀化研究,根据光阑法与激光光强分布曲线设计一种渐变衰减片,衰减片结构由若干遮光环与透光环组成,对激光光束进行物理遮拦,达到了降低该激光能量不均匀性的目的。利用MATLAB计算各遮光环带的半径,利用Zemax模拟衰减片作用于激光时的非相干辐照度结果,仿真结果表明,衰减片能够降低激光的能量不均匀性。在改进的扩束系统中加入衰减片,测得激光能量不均匀性为9.31%。测量结果表明,基于光阑法设计的同心环带型渐变衰减片对降低激光能量不均匀性有效,具有一定的工程参考意义。 展开更多
关键词 几何光学 光束整形 光阑法 自定义孔径
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