导读:本文包含了光学建模与仿真论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:空间光学载荷,成像单元建模仿真,电接口联试,功率模拟
光学建模与仿真论文文献综述
于思博,咸竞天,吴瑾,郑家宁,张宁[1]（2019）在《复杂空间光学载荷电接口性能仿真建模及测试方法》一文中研究指出测试复杂空间光学载荷电接口时,若直接采用实际成像单元与空间光学载荷主机联网测试,可能会因电接口不匹配、通信协议错误等导致电接口联试失败,甚至设备损坏.为此,提出一种成像单元的通用仿真建模方法,对成像单元的电接口、数据解析通信、功率模拟和图像数传进行仿真和模拟,测试空间光学载荷主体电接口性能.该方法能够高效、安全地模拟空间光学载荷主体联网测试时的电接口状态,测试其电接口性能和通信链路,通过数据监显软件解析判读、记录测试数据,构成完整的测试闭环,有效保障空间光学载荷电接口正式测试时的安全性.通过PXI机箱在RT系统环境下建立仿真模型,以及对某空间光学载荷进行的电接口联试试验表明,该建模仿真方法有效可行.(本文来源于《北华大学学报(自然科学版)》期刊2019年04期）
刘非[2]（2019）在《影响天基弱目标光学探测的典型虚警源仿真建模及分析》一文中研究指出空中弱目标天基光学探测与识别技术是目前军事航天、国防安全等领域的重要发展方向之一。而对于天基光学观测视角下,探测场景复杂,其中不仅包含目标与背景,还可能存在高反射率云层、地面高温热源、空中闪电等多种虚警源,这将严重影响目标的检测识别概率。本文从天基光学探测原理出发,分析潜在的虚警源,并进行光学特性分析与建模仿真方法研究,可为探测载荷方案设计与检测识别算法研究提供支持。开展的具体研究内容为:(1)天基光学探测潜在虚警源分析。从天基光学探测原理及方案出发,分析天基光学观测视角下复杂场景中可能出现的潜在虚警源。结合过门限目标检测原理,通过分析典型空中目标和潜在虚警源在不同空间尺度、时间尺度、辐射尺度下的像元形态与辐射亮度差异,分别给出每种尺度下的主要虚警源。(2)高反射率云层红外辐射特性仿真模型建立。首先,从云层光学成像的物理机理出发,分析了光线的入射、吸收、散射等辐射能量传输过程;然后,建立云层粒子谱分布表征模型,结合米氏散射理论计算云层的光谱辐射特性参数;而后,建立云层的辐射特性计算模型,实现云层辐射能量的计算;最后,利用Dimond Square分形算法生成云层的外形结构,进而实现相应外形结构下的云层辐射亮度的计算,映射为图像灰度(DN)值,生成高反射率云层的红外仿真图像。(3)地面高温热源红外辐射特性仿真模型建立。首先,对真实地面高温热源遥感图像进行大气校正与辐射定标,获取热源的辐射亮度;然后,利用Kmeans算法识别高温像元,并基于物理成像机理,建立地面高温热源温度反演模型,实现热源的温度分布特性参数的反演;而后,计算不同仿真条件下热源像元的辐射亮度;最后,将像元辐射亮度值映射为图像DN值,生成地面高温热源的红外仿真图像。(4)空中闪电红外辐射特性仿真模型建立。首先,从闪电外形结构的自相似性出发,运用L-System算法对闪电的主干分支结构进行仿真;然后,根据真实闪电的LIS数据资料,分别对闪电中短波红外波段的辐射特性进行建模计算;而后,将闪电的外形结构与计算的辐射能量结合,形成初步的闪电红外仿真图像;最后,模拟闪电的光晕效果,将大气点扩散函数引入到闪电红外图像的仿真中,生成闪电红外仿真图像。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
付昊,唐尧文[3]（2019）在《玫瑰扫描光学系统头罩气动热建模与仿真》一文中研究指出在导弹高速飞行过程中,光学头罩的温度受气动热效应作用而急剧升高,会产生严重的气动热辐射效应。为研究头罩气动热对玫瑰扫描光学系统的影响,建立了基于CFD流体仿真软件的头罩温度场模型。在仿真软件对光学系统结构进行叁维建模后,通过光学软件对头罩热辐射对探测器的影响进行了仿真和计算。仿真结果表明:玫瑰扫描光学系统对头罩的温度梯度较为敏感,当头罩温度非均匀分布时,探测器会接收到气动热辐射干扰信号,对弱小目标的正常探测和提取产生干扰,气动热辐射效应不容忽视。(本文来源于《飞控与探测》期刊2019年01期）
李霄,李少伟,蒋海,孔凡玲,赵佳媚[4]（2018）在《谐振式光学陀螺环路的建模与仿真》一文中研究指出介绍了谐振式光学陀螺整个系统的环路结构,根据谐振式光学陀螺工作原理,建立了谐振式光学陀螺的环路模型,通过分析模型锁频前后的仿真曲线,表明该模型输出结果符合理论要求。该模型可用于系统的优化设计,为其提供理论和数据支撑。(本文来源于《航天控制》期刊2018年04期）
刘海珍[5]（2018）在《基于光学特性的膛内弹丸运动姿态建模与仿真》一文中研究指出当弹丸在膛内运动时,会因偏航、撞击、摩擦力以及自身填充条件等不可避免因素发生抖动,由于炮管的遮蔽性和测试环境的恶劣,给膛内弹丸运动姿态参数的实时监测带来了膛内视野狭窄和膛内弹丸匹配困难等问题。针对此问题,借鉴已有的视觉坐标测量法和激光干涉测量法,本课题设计了一种基于光学动态投影的膛内弹丸运动姿态的测试方法,该方法对于研究弹丸在膛内的运动规律具有十分重要的工程应用价值。在分析膛内弹丸运动姿态、激光束在漫反射板上的成像条件以及高速摄像机感光到漫反射板上成像光斑亮度的条件等理论基础上,建立了漫反射板上成像光斑的数学模型以及成像光斑在感光材料上相对应像素点的数学模型,进而仿真出弹丸在膛内运动时被高速摄像机拍摄的漫反射板上成像光斑运动轨迹图像。在仿真图像的处理过程中,采用加权平均法对图像进行灰度化处理,采用最大类间方差阈值分割法对图像进行二值化处理,采用Zhang快速并行细化算法对图像进行线细化处理,得到成像光斑质心运动轨迹图像。再由MATLAB平台中的find函数提取出成像光斑质心运动轨迹图像中目标特征点的质心坐标,并在膛内弹丸运动姿态仿真模型的基础上,得到膛内弹丸抖动姿态的信息。最后分别以正弦波形式、叁角波形式以及指数波形式的运动来模拟弹丸在膛内的抖动运动,对仿真图像时添加的抖动姿态信息和从仿真图像中提取的相应参数进行比较,从而验证该仿真模型在理论上的正确性。仿真结果表明:仿真出了弹丸在膛内运动时被高速摄像机拍摄的漫反射板上成像光斑运动轨迹图像,通过分析处理仿真图像,可以得到弹丸在膛内运动的姿态信息,进而验证了基于光学动态投影的膛内弹丸运动姿态仿真模型在理论上的正确性。(本文来源于《中北大学》期刊2018-06-01）
刘云飞[6]（2017）在《基于柔性透明迭层电极光学系统的叁维建模与仿真》一文中研究指出随着光电子行业的不断发展,针对光电子器件与迭层薄膜的理论研究与实验内容研究越发的深入。其中,计算机仿真方法作为一种强有力的研究途径,被越来越多的应用到相应的研究领域中。然而,随着材料研究的深入,不断有新的材料和结构被应用到光电子器件之中。因此,由于适用环境和具体参量的改变,其相对应的计算机仿真方法也需要进行相应的优化。同时,随着传统的仿真方法间的界限变得模糊,能够适应多种情况,具备多种仿真方法特征的方法有着巨大的应用前景。柔性透明迭层电极作为一种性能优异、结构延展性强、不具备明显缺点的透明电极种类,有着广阔的应用前景与研究价值。然而,对于柔性透明迭层电极的仿真工作却遭遇了许多的阻碍,其极薄的厚度与非平行的叁维结构使得对于其的仿真结果误差很大。传统的迭层薄膜材料一般采用时域差分方法进行仿真,然而在面对具有叁维结构的光学体系时,使用时域差分方法需要进行复杂的建模,且需要适用大量的内存和时间进行计算;蒙特卡罗光线追踪方法作为一种高效、轻量级的仿真方法,常被用于计算光学透镜组的聚焦点,但一般的光线追踪方法模型不适合与计算包括薄膜与吸收介质的光学特性,且对于强度的计算需要额外的实现。因此利用两种仿真方法特性,结合构造的基于光线追踪方法的新仿真方法就成了可行的选择。通过基于Matlab语言的面向对象方法,我们开发了用于实现光线追踪方法的光线组类与界面类,并通过两者的交互实现了光线追踪方法。在实现了一般光线追踪方法的基础上,我们针对其在柔性透明迭层电极的仿真中所出现的各种需求,进行了对应的优化。通过构造并实现了光线组二叉树,我们利用其实现了从单向传播光线追踪到多次反射折射光线追踪的优化,该优化方法提高了一般光线追踪方法的仿真结果的准确性。当吸收介质被引入到光学系统中时,我们根据其特性,在现有的方法基础上增添了界面间的吸收模型的实现,使得光线的强度能够随着吸收介质的厚度变化而合理的变化;同时,考虑到吸收介质对光学常数的影响,我们改进了界面上的光学交互方法,利用包含两个参量的复折射率代替了一般的实数折射率,使得其在界面上的交互计算更加真实,从而与真实世界的物理现象保持结果的一致性。以上的改进结果在与实验结果的比较中均体现了其效果。在以上改进的基础上,我们利用光线追踪易于叁维建模的特性,建立了柔性透明导电电极的叁维结构,并进行了仿真。通过与商业软件的对比,表明了我们构建的仿真方法针对柔性透明导电电极的仿真的良好效果。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
陈德良[7]（2016）在《基于介电润湿技术的微流体光学器件设计、建模与仿真》一文中研究指出传统光学系统多是机械式的,不仅体积庞大、系统复杂性高、费用昂贵,而且响应速度慢、可靠性差、精确度低、能耗高。而基于介电润湿效应的光学元件因具有简单的制造工艺、大孔径、响应速度快、低能耗和低电压操作实现广角变化(这可被用于广角转向)的优点,成为了平面光学元件领域一个热门话题。本文设计基于介电润湿效应(EWOD)的光轴可调的双液体光学透镜以及液体棱镜系统,并对其工作特性进行了分析,主要研究工作如下:1、阐述了电润湿技术的研究进展、电润湿器件的发展趋势和研究现状,介绍了介电润湿效应的工作原理和理论基础。2、设计了一种基于介电润湿效应的光轴可调的液体变焦光学透镜。理论上,利用Young-Lippmann方程,推导了焦距与电压的关系式以及偏移角与电压之间的关系;借助于Comsol仿真软件,构建了介电润湿液体光学透镜物理模型,通过在透镜腔体壁面施加四个工作电压,成功地模拟了在电压控制双液体界面面型的变化过程;添加光学物理场,成功描绘出平行光束经该液体透镜后出射光聚焦情况,分析了不同电压组合下光轴偏移情况及系统焦距变化。3、设计了基于介电润湿效应的液体光学棱镜。理论上,利用高斯光学公式,推导了两种光学棱镜的光束偏转能力。借助于Comsol仿真软件,构建了介电润湿液体光学棱镜的物理模型,通过在棱镜腔体壁面施加四个工作电压,仿真模拟了电压控制下界面面型的变化过程。结果表明,在特定电压组合下,双液体界面可实现传统光学棱镜对光束控制和偏转功能。添加光学物理场,成功描绘平行光束经该液体棱镜后出射光的偏折情况,并分析了光束偏移量与工作电压之间的关系。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2016-09-12）
廖瑛,刘翔春,张志,公惟强,薛凯[8]（2015）在《天基光学空间目标监视系统建模与仿真》一文中研究指出针对空间监视系统平台优化设计和监视任务调度规划两大关键技术,建立了天基光学监视系统的仿真模型。将整个系统划分为七大功能模块,增强系统的灵活性和多样性。通过观测性能分析和成像任务调度规划两个仿真实验论证了系统的有效性和实用性。(本文来源于《系统仿真技术及其应用（第16卷）》期刊2015-08-09）
党宏杰,余浩章,邓洛凤,蒋冠雷[9]（2015）在《面向全探测空域的光学目标探测概率建模与仿真》一文中研究指出保证目标在视场内是跟踪测量设备工作的前提条件,工程中通常采用概率对其进行描述。针对动目标光学设备探测概率精确求解的问题,提出了一种光学传感器全探测空域的精确描述方法,并建立了探测概率模型。分析了模型中各参数影响,并通过对选用算法性能进行仿真分析,确定了模型的实现方法,最终完成了探测区域描述方式的比对分析。仿真结果表明,提出的探测概率模型具有较高的精准度,且确定算法为模型的工程应用提供了有效的实现手段。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2015年06期）
卜凡[10]（2014）在《光学遥感系统的建模仿真及图像处理技术研究》一文中研究指出光学遥感成像技术的飞速发展，要求空间光学遥感系统的空间分辨率更高、光谱分辨率更高、辐射分辨率更高，然而遥感器的轻小型化与高分辨率成像之间是矛盾的，这就使得空间光学遥感器的设计、研制难度越来越大。受观测条件的限制，发送各种条件下的遥感数据变得很不现实，利用实验室技术模拟仿真从传感器、卫星平台、深空环境、大气传输、地表景物到最终图像获取的整个遥感物理过程，能够保证在经济成本很低的条件下来获得客户所需要的大量图像。由此可见，光学遥感仿真技术在遥感任务预测、成像系统设计、图像质量评估、图像处理算法验证、图像解译训练等一系列领域都具有极其重要的应用价值，业已逐渐成为国内外相关研究机构竞相开展的热门研究课题。在对光学遥感系统进行建模和仿真之后，我们会得到各种类型的仿真图像，需要我们利用各种相应的光学遥感图像处理技术对其进行处理，从而提取出有用的信息，从而实现了各种遥感图像的多样性应用。本文的主要研究工作包括以下几个方面：1)基于经验总结的MTF数学模型，编写了基于MTF模型的遥感成像链仿真平台V1.0，实现在全数字环境中动态模拟大气、光学系统、平台、CCD探测器、离焦、像移以及电子学系统等各个环节对最终遥感像质的影响，有助于综合评价遥感器的成像性能，从而实现遥感器的优化设计。2)在基于刃边法计算遥感图像的MTF的算法中，提出一种新型的非线性二乘迭代算法拟合Fermi函数，摒弃了模拟退火算法计算函数系数时的缺点，在精度和速度方面都有较大改进。3)基于对各种传统彩色插值算法的分析和比较，本文提出了一种新型的基于权重边缘-权重色差的彩色插值算法，实现对Bayer图像进行彩色复原的过程。该算法将色差法则、加权定律、自适应法则和迭代优化算法巧妙地结合在一起，增加了R、G、B叁种颜色分量之间的相关性，而且插值方向选取合适，有效抑制了彩色摩尔条纹。4)对天文星图进行预处理、星点粗定位、星点细定位之后，本文提出了一种新的特征匹配法以全等叁角形的重心为特征点。然后基于这些叁角形重心点集合，利用RANSAC算法计算配准转换模型，完成配准过程。整个过程是利用GPU对星图配准算法进行了并行程序设计，并利用Matlab中的nvmex编译GPU代码，使得Matlab可以直接调用生成的MEX文件，有效的加速了天文星图的配准速度，总时间加速比达到29.043倍。5)利用自制的多波段偏振CCD地面实验装置，将白炽灯作为照明光源，获取目标的偏振光谱图像。本文实验的目的是辨别真花和假花、真叶和假叶，以DOLP为评价指标，发现与灰度图像相比，偏振度图像中的真花和假花的对比度数值更大，即两者更容易被区分。(本文来源于《中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）》期刊2014-07-01）
光学建模与仿真论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
空中弱目标天基光学探测与识别技术是目前军事航天、国防安全等领域的重要发展方向之一。而对于天基光学观测视角下,探测场景复杂,其中不仅包含目标与背景,还可能存在高反射率云层、地面高温热源、空中闪电等多种虚警源,这将严重影响目标的检测识别概率。本文从天基光学探测原理出发,分析潜在的虚警源,并进行光学特性分析与建模仿真方法研究,可为探测载荷方案设计与检测识别算法研究提供支持。开展的具体研究内容为:(1)天基光学探测潜在虚警源分析。从天基光学探测原理及方案出发,分析天基光学观测视角下复杂场景中可能出现的潜在虚警源。结合过门限目标检测原理,通过分析典型空中目标和潜在虚警源在不同空间尺度、时间尺度、辐射尺度下的像元形态与辐射亮度差异,分别给出每种尺度下的主要虚警源。(2)高反射率云层红外辐射特性仿真模型建立。首先,从云层光学成像的物理机理出发,分析了光线的入射、吸收、散射等辐射能量传输过程;然后,建立云层粒子谱分布表征模型,结合米氏散射理论计算云层的光谱辐射特性参数;而后,建立云层的辐射特性计算模型,实现云层辐射能量的计算;最后,利用Dimond Square分形算法生成云层的外形结构,进而实现相应外形结构下的云层辐射亮度的计算,映射为图像灰度(DN)值,生成高反射率云层的红外仿真图像。(3)地面高温热源红外辐射特性仿真模型建立。首先,对真实地面高温热源遥感图像进行大气校正与辐射定标,获取热源的辐射亮度;然后,利用Kmeans算法识别高温像元,并基于物理成像机理,建立地面高温热源温度反演模型,实现热源的温度分布特性参数的反演;而后,计算不同仿真条件下热源像元的辐射亮度;最后,将像元辐射亮度值映射为图像DN值,生成地面高温热源的红外仿真图像。(4)空中闪电红外辐射特性仿真模型建立。首先,从闪电外形结构的自相似性出发,运用L-System算法对闪电的主干分支结构进行仿真;然后,根据真实闪电的LIS数据资料,分别对闪电中短波红外波段的辐射特性进行建模计算;而后,将闪电的外形结构与计算的辐射能量结合,形成初步的闪电红外仿真图像;最后,模拟闪电的光晕效果,将大气点扩散函数引入到闪电红外图像的仿真中,生成闪电红外仿真图像。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光学建模与仿真论文参考文献
[1].于思博,咸竞天,吴瑾,郑家宁,张宁.复杂空间光学载荷电接口性能仿真建模及测试方法[J].北华大学学报(自然科学版).2019
[2].刘非.影响天基弱目标光学探测的典型虚警源仿真建模及分析[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].付昊,唐尧文.玫瑰扫描光学系统头罩气动热建模与仿真[J].飞控与探测.2019
[4].李霄,李少伟,蒋海,孔凡玲,赵佳媚.谐振式光学陀螺环路的建模与仿真[J].航天控制.2018
[5].刘海珍.基于光学特性的膛内弹丸运动姿态建模与仿真[D].中北大学.2018
[6].刘云飞.基于柔性透明迭层电极光学系统的叁维建模与仿真[D].吉林大学.2017
[7].陈德良.基于介电润湿技术的微流体光学器件设计、建模与仿真[D].南京邮电大学.2016
[8].廖瑛,刘翔春,张志,公惟强,薛凯.天基光学空间目标监视系统建模与仿真[C].系统仿真技术及其应用（第16卷）.2015
[9].党宏杰,余浩章,邓洛凤,蒋冠雷.面向全探测空域的光学目标探测概率建模与仿真[J].系统仿真学报.2015
[10].卜凡.光学遥感系统的建模仿真及图像处理技术研究[D].中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）.2014