本文關鍵詞：彈射式月表著陸器自成像技術研究

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【摘要】：月球做為地球唯一的天然衛(wèi)星,是人類開展深空探測的首選目標,也是人類進行外層空間探測的理想基站。月球擁有豐富的礦產(chǎn)資源和獨特的空間環(huán)境條件,具有廣闊的開發(fā)利用前景。月球探測推動了眾多新技術的發(fā)展,尤其是航天技術、信息技術和光電技術等高新技術的進步。登陸月球表面是進行月球探測最直接有效的手段,拍攝月球著陸器及周圍環(huán)境可以監(jiān)測著陸器的工作狀態(tài),因此研究拍攝著陸器自身的技術是一項非常具有實際意義的工作。本文首先介紹了月球探測的背景；總結了國內外探月工程的發(fā)展現(xiàn)狀。然后介紹了已有的幾種拍攝著陸器自身的方式以及它們各自的優(yōu)缺點。隨后提出了一種操作簡單、易實現(xiàn)的彈射式月球著陸器自成像方案,并對此方案做了詳細介紹。然后分析了方案中對成像系統(tǒng)的要求,完成了光學系統(tǒng)的優(yōu)化設計,對光學系統(tǒng)的成像質量進行了分析。介紹了公差分析的概念,并對設計的鏡頭進行了公差分析,給出了合理的公差分配參數(shù)。設計了鏡筒的結構,整體結構易于安裝和調適。隨后具體介紹了方案中不倒翁結構主體、彈射器主體的結構設計。分析了不倒翁結構主體參數(shù)設計的原理,介紹了彈射器主體的工作原理,給出了各零件的設計方案。介紹了彈簧的設計原理,并根據(jù)設計要求給出了合理的壓縮螺旋彈簧設計參數(shù)。介紹了有限元分析的原理,對不倒翁結構主體跌落過程進行了有限元分析。完成了地面試驗用的彈射式著陸器自成像系統(tǒng)的加工制作,并在地面環(huán)境下進行實驗,驗證了方案的可行性�？偨Y了圖像畸變校正的方法,詳細介紹了一種基于多項式擬合的畸變校正方法,并進行了實驗驗證了該方法的有效性。
【關鍵詞】：月球探測 光學設計 公差分析 有限元分析 相機標定 畸變校正
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V476.3;TP391.41
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題背景及意義11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文章節(jié)安排15-17
• 第2章 總體方案設計17-23
• 2.1 拍攝著陸器的方法介紹17-20
• 2.2 彈射式月表著陸器自成像方案設計20-23
• 2.2.1 系統(tǒng)硬件構成20-21
• 2.2.2 系統(tǒng)工作原理21-23
• 第3章 光學設計23-32
• 3.1 光學系統(tǒng)的設計要求23-24
• 3.1.1 傳感器的選擇23
• 3.1.2 系統(tǒng)參數(shù)要求23-24
• 3.2 光學系統(tǒng)設計結果及分析24-27
• 3.2.1 初始結構的選擇24
• 3.2.2 光學系統(tǒng)的優(yōu)化設計結果及分析24-27
• 3.3 光學系統(tǒng)的公差分析27-29
• 3.3.1 光學系統(tǒng)公差的概念27-28
• 3.3.2 廣角鏡頭的公差分析28-29
• 3.4 廣角鏡頭的鏡筒結構設計29-32
• 3.4.1 材料的選取29-30
• 3.4.2 鏡筒的結構設計30-32
• 第4章 系統(tǒng)結構設計32-51
• 4.1 不倒翁結構主體設計32-37
• 4.1.1 底殼的參數(shù)設計33-34
• 4.1.2 鉛塊的參數(shù)設計34-35
• 4.1.3 外筒的參數(shù)設計35-36
• 4.1.4 頂蓋和相機支架的結構設計36-37
• 4.2 彈射器主體設計37-39
• 4.2.1 底座的結構設計37-38
• 4.2.2 套筒的參數(shù)設計38-39
• 4.3 彈簧的參數(shù)設計39-42
• 4.3.1 圓柱螺旋彈簧的幾何參數(shù)39-40
• 4.3.2 圓柱螺旋彈簧受載荷時的應力及變形40-41
• 4.3.3 圓柱壓縮彈簧的參數(shù)設計41-42
• 4.4 不倒翁結構主體跌落過程的有限元分析42-51
• 4.4.1 有限元分析概述42-44
• 4.4.2 動力問題的有限元計算44-46
• 4.4.3 跌落過程的有限元分析46-51
• 第5章 實驗結果與畸變校正51-60
• 5.1 實驗測試51-53
• 5.1.1 彈射系統(tǒng)實驗結果分析51-52
• 5.1.2 方向控制系統(tǒng)實驗結果分析52-53
• 5.2 原始圖像的畸變校正53-60
• 5.2.1 畸變校正概述54-55
• 5.2.2 一種基于多項式擬合的畸變校正方法55-57
• 5.2.3 畸變校正的實驗結果57-60
• 第6章 總結與展望60-62
• 6.1 總結60
• 6.2 展望60-62
• 參考文獻62-66
• 作者簡介66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 趙小松,張宏偉,張國雄,李真;攝像機標定技術的研究[J];機械工程學報;2002年03期

2 劉建忠;歐陽自遠;李春來;鄒永廖;;中國月球探測進展(2001-2010年)[J];礦物巖石地球化學通報;2013年05期

3 楊必武,郭曉松;攝像機鏡頭非線性畸變校正方法綜述[J];中國圖象圖形學報;2005年03期

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本文編號：974772