對激光系統(tǒng)進(jìn)行評價的綜合指標(biāo)中,光束質(zhì)量是一個非常重要的參數(shù)。對激光遠(yuǎn)場到靶功率密度的時空分布進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,是對激光質(zhì)心漂移、光束質(zhì)量、等重要參數(shù)進(jìn)行計算的重要手段,也對于分析激光的大氣傳輸效應(yīng)和評價激光系統(tǒng)的光束控制能力、跟蹤瞄準(zhǔn)能力具有重要意義。本文所做的工作主要分為三部分,第一部分主要對激光斜程傳輸光斑參數(shù)測量的方案進(jìn)行確定,介紹了多種用于檢測激光光斑參數(shù)的方法,基于本實驗特定的實驗環(huán)境和要求,選擇使用CCD采集光斑圖像、姿態(tài)控制模擬機(jī)載環(huán)境的方式來進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。第二部分則主要對系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及電路部分進(jìn)行設(shè)計,選用了 DSPIC33FJ16MC304作為控制模塊的主控芯片,使用步進(jìn)電機(jī)對姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整和靶面進(jìn)行旋轉(zhuǎn),同時設(shè)計步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路;設(shè)計信標(biāo)燈驅(qū)動和開關(guān)控制電路;設(shè)計光電探測器轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集電路;設(shè)計串口通訊電路,完成與工業(yè)控制計算機(jī)的數(shù)據(jù)通信,并根據(jù)工業(yè)計算機(jī)的實時數(shù)據(jù)對各個模塊進(jìn)行調(diào)整;工業(yè)計算機(jī)和CDD相機(jī)、功率計、無線傳輸模塊進(jìn)行連接;第三部分對光斑圖像的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,完成圖像的濾波;圖像濾波部分,本文分析了光斑圖像噪聲產(chǎn)生的原因,根據(jù)噪聲產(chǎn)生原因,設(shè)計了不同的濾波算法,并對各個濾波算法對后期光斑質(zhì)心的求取的影響,進(jìn)行了多次實驗進(jìn)行分析,綜合算法效果和復(fù)雜度,通過多次實驗和分析,找到了一種既能夠有效的去除光斑噪聲也能夠?qū)笃诠獍哔|(zhì)心的求取影響較小的去噪方法;本文分析了三種不同的質(zhì)心求取方法,分析了每一種算法的算法復(fù)雜度、容噪能力和精確度,實驗最終論證了重心法對光斑進(jìn)行光斑中心的檢測效果更好,能夠在精度和算法復(fù)雜度上較好地滿足本文研究內(nèi)容的需要。在本文最后是對之前設(shè)計的電路和算法進(jìn)行驗證,采用500米實驗采集到的圖像進(jìn)行論證及分析,對圖像進(jìn)行上述一系列處理,最后得到光斑的各個參數(shù)、完成了對靶板的控制,驗證了硬件與軟件的適用性與有效性。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN249
【部分圖文】：

圖３－３邋ＴＨＢ７１２８內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖逡逑管腳定義如下：逡逑（１）端子１，６，１０為接地端。逡逑（２）端子２邋：邋ＣＷ／ＣＣＷ為正、反轉(zhuǎn)信號輸入端。逡逑（３）端子３：邋ＣＬＫ為脈沖信號輸入端。逡逑（４）端子４：邋０ＳＣ１：完成對細(xì)分的設(shè)置。逡逑（５）端子５：邋ＶＲＥＦ：參考電流設(shè)置，主要和ＮＦＡ和ＮＦＢ端配合，設(shè)。逡逑（６）端子邋１３，１１，９，邋７：邋０ＵＴ１Ａ，０ＵＴ２Ａ：邋Ａ邋相輸出端，０ＵＴ１Ｂ，０ＵＴ２Ｂ：。逡逑（７）端子１２，邋８：邋ＮＦＡ，邋ＮＦＢ：邋Ａ、Ｂ兩相的電流檢測引腳。主要和參合，設(shè)置驅(qū)動電流。逡逑（８）端子１４：邋ＶＭ：電源ＶＭ連接端。逡逑（９）端子１５：邋ＶＣＣ：電機(jī)驅(qū)動電源連接端。逡逑（１０）端子１６，邋１７，１８：邋Ｍｌ，邋Ｍ２，邋Ｍ３：設(shè)置電機(jī)的細(xì)分參數(shù)。逡逑

邐ｔ｜邋ｊ邋Ｊｌ｜邋￣ｊ逡逑？邋？邋（ｉ）邐？邋？？＆（ｖ邋ｄ）邋？（Ｄ逡逑ＳＧＮＤ邋ＧＮＤ邋ＰＣｉＮＤ邋ＶＣＣ邋Ｍ！邋Ｍ２邋Ｍ３邋ＣＷ邋ＣＣＷＣＬＫ邋ＥＮＡＢＬＥ邋ＯＳＣＩ逡逑圖３－３邋ＴＨＢ７１２８內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖逡逑各管腳定義如下：逡逑（１）

邐ｌｌ￣邋■—ｕ－ＭＬＡＯ逡逑Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋］邋ＤＪ邋ＧＸＰ逡逑圖３－４邋ＴＨＢ７１２８驅(qū)動電路圖逡逑如圖邋３－４邋所示，ＣＬＫ＿Ａ０、ＣＷ／ＣＣＷ＿Ａ０、ＥＮ＿Ａ０、Ｍ１＿Ａ０、Ｍ２＿Ａ０、Ｍ３＿Ａ０邋與邋ＰＩＣ逡逑單片機(jī)連接，完成單片機(jī)對驅(qū)動器的控制，驅(qū)動電路根據(jù)ＰＩＣ單片機(jī)的驅(qū)動信號，逡逑并結(jié)合電流設(shè)定端設(shè)定的電壓，在０ＵＴ１Ａ＿Ａ、０ＵＴ２Ａ＿Ａ、０ＵＴ１Ｂ＿Ａ、０ＵＴ２Ｂ＿Ａ上完逡逑成對電機(jī)的驅(qū)動。設(shè)定電流的計算公式為：逡逑ｒ邋ＶＲＥＦ邐，邋ｓ逡逑／邋＝邋——邐（３－１逡逑５＊邋Ｒｓ逡逑其中心為ＮＦＡ，ＮＦＢ端外接的采樣電阻。本設(shè)計的采樣電阻設(shè)置為０．２２逡逑歐姆。逡逑３．邋２．邋２位置傳感器逡逑為了實現(xiàn)對靶板在滑軌上的定位、往復(fù)等運動方式的實現(xiàn)和控制，需要實時逡逑確定靶板的當(dāng)前位置，這里需要選擇位移傳感器來獲得靶板的位置信息。為了實逡逑現(xiàn)對靶板在劃歸上的定位、往復(fù)等運動方式的實現(xiàn)和控制

【參考文獻(xiàn)】

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1 高晉凱;侯文;楊冰倩;王

本文編號：2834396