一、几何光学中引入符号法则探讨（论文文献综述）
文明[1]（2021）在《离轴反射系统主动光学校正及波前补偿方法研究》文中研究说明近年来,高分辨率空间反射系统广泛地应用在科学、军事、社会生活等诸多领域。高分辨率空间反射系统目前的主要发展方向是轻量化、大口径。此类系统容易受到振动、重力、热应力等恶劣环境的影响,导致成像质量退化。尤其随着口径的不断增大和对成像质量要求的不断提高,此类系统需要配置主动光学调整装置对系统进行校正或补偿。主动光学校正及波前补偿方法是对主动光学系统进行合理调整控制的方法途径,对主动光学系统的实施具有重要意义。具体来说,校正是指对系统元件位姿误差和面形误差进行完全修正,使系统恢复到标称设计状态;波前补偿是指采用有限的主动调整装置对系统的波前误差进行补偿,以满足系统相关性能需求。其中,校正量和补偿量的解算是其关键部分。离轴反射系统相比于同轴反射系统,具有无遮拦、视场大、信噪比高等优点,越来越多地应用在实际工程中。然而,离轴系统的旋转对称性被打破,与之相关的理论和方法难度较大。目前离轴反射系统的主动光学校正及波前补偿方法仍然不成熟,需要进行更加深入的研究。这对离轴反射系统主动光学技术的发展具有重要的理论及应用意义。本文在矢量波像差理论的框架下,对离轴反射系统主动光学校正及波前补偿方法进行了研究。首先对存在复杂面形误差的离轴反射系统校正方法进行了讨论,然后对基于扩展矢量像差理论的离轴反射系统校正方法进行了研究,最后对基于RMS波前误差优化的离轴反射系统补偿方法进行了研究。具体来讲,本文主要研究内容如下:1.针对离轴反射系统的光阑面和非光阑面存在复杂面形误差的情形,提出了系统校正量解算方法。具体给出了基于泽尼克多项式的复杂面形误差对离轴系统波像差贡献的解析描述,建立了存在复杂面形误差（光阑面和非光阑面）和位姿失调的离轴反射系统校正量解算模型。并以离轴两反系统为例,对所提出的校正量解算方法进行了验证及分析。结果表明,所提出方法具有较高的精度。2.针对离轴反射系统的复杂情形,提出了基于扩展矢量像差理论的离轴反射系统校正方法。对于一些复杂的情形,低阶像差不足以充分代表系统的性能,考虑基于扩展矢量像差理论的相关方法显然是必要的。具体推导了失调离轴反射系统波像差函数的一般矢量展开形式,讨论了失调离轴反射系统的光瞳变换衍生像差之间的矢量关系,建立了基于扩展矢量像差理论的离轴反射系统的解析校正模型,采用粒子群算法求解了所提出的校正模型。并以复杂情形的离轴三反系统为例,对该校正方法进行了验证及分析。结果表明了所提出方法的正确性和准确性。3.针对以工程最小代价为原则的波前补偿问题,提出了基于RMS波前误差优化的离轴反射系统补偿方法。在实际工程中,为了降低系统的复杂度,使用有限的调整装置来补偿系统性能对空间反射系统具有重要意义。基于矢量像差理论具体推导了失调离轴系统波像差函数的矢量正交化表达式,建立了基于RMS波前误差优化的离轴反射系统补偿模型,然后讨论了离轴三反系统的三镜存在失调和主镜存在面形误差的系统补偿问题。经过补偿后,该离轴反射系统的平均RMS波前误差显着减小,能够很好地满足系统要求。4.采用一焦距为6m的离轴三反系统作为实验装置,对所提出的主动光学波前补偿方法进行了验证。具体是以次镜的位姿对系统波前进行补偿,这也是目前实际工程中经常采用的补偿方式。并对相应的实验结果进行了分析,结果表明了本文所提出的波前补偿方法的有效性。
李自强[2]（2021）在《基于深度学习的自适应光学波前传感技术》文中研究表明自适应光学系统能够校正大气湍流带来的波前畸变以及各种生物组织中的折射率不均匀引起的成像模糊,因此广泛应用于天文观测、自由空间光通信和生物医学等领域。波前传感器作为自适应光学系统的重要组成部分,为自适应光学系统中的波前控制和波前校正提供了畸变波前的相位信息,因此不仅决定了系统的校正精度,很大程度上还影响着系统的稳定性。其中夏克-哈特曼波前传感器和基于干涉原理的波前传感器是自适应光学系统中最为常用的两种波前传感器,也同时广泛应用于光学测量和光束质量诊断等领域中,具有十分重要的研究价值。与此同时,以人工神经网络为核心的深度学习技术在近年来突飞猛进,成为人工智能领域最为成功和最有潜力的技术之一。正所谓“人工智能就是新电力”,深度学习技术就像第二次工业革命中的电力那样,正迅速在各个科学及工业领域普及和应用。深度学习技术和自适应光学的波前探测、波前控制等环节的结合也正被广泛和深入地研究,具有广阔的发展潜力。本文围绕使用深度学习技术对夏克-哈特曼波前传感器以及基于干涉原理的波前传感器进行算法和结构上的改进,以期实现稳定性和探测精度的提升。全文的主要内容可以分为四个部分:首先,介绍了自适应光学系统的基本原理,以及常用的波前传感器。详细分析了夏克-哈特曼波前传感器的组成结构和算法原理,指出夏克-哈特曼波前传感器在极端环境下存在鲁棒性不足的问题,以及在高精度测量环境下存在对高频信息探测精度不足的问题。详细分析了干涉法中的相位提取算法,发现现有的移相干涉算法存在需要的干涉图数量过多以及对移相器精度依赖严重的问题。然后概述了深度学习中的常用技术,并详细梳理了深度学习在自适应光学波前探测以及波前控制中的应用现状。从已有的研究中可以发现,将深度学习技术引入波前传感具有很高的技术可行性,但同时也存在不少问题,有巨大的改进空间。第二部分,首先建立了低信噪比以及干扰光环境下的子孔径高斯光斑模型,并分析了各类改进重心法在极端环境下的局限性。为了解决夏克-哈特曼波前传感器在极端环境下质心探测失效而导致闭环紊乱的问题,提出了基于逻辑回归的变形镜闭环稳定性分类方法,能在自适应光学系统闭环异常的时候及时开环,避免系统设备遭受损失。为了进一步使自适应光学系统能够在极端环境下继续工作,详细分析了各类改进重心法的神经网络计算图表示形式,发现所有的改进重心法都是全连接单隐层神经网络的特例,因此提出了能找出子光斑质心所在像素点的分类神经网络SHNN,并仿真生成包含6万个数据的训练集对网络进行训练。训练完成后,对SHNN和传统算法在仿真和实际实验中进行了对比,实验结果发现,最优的SHNN复原相位的残差的均方根误差要比传统的阈值法复原相位的残差的均方根误差小近一个数量级。第三部分,详细介绍了四种只使用两幅干涉图并且不需要准确知道相移步长的双帧干涉测量算法,随后概述了计算机视觉领域的有力工具U-Net的发展历程,并借鉴和改造了原始U-Net,构造了能从两幅干涉图恢复包裹相位的神经网络Phase U-Net。仔细选择参数生成仿真数据集,并对Phase U-Net进行了训练。随后对训练完成的Phase U-Net的性能进行了详细的仿真分析,并探讨了神经网络计算包裹相位的原理和有效性。通过与四种传统算法的实验对比,证明了Phase U-Net算法的精度优势。第四部分,为了提高夏克-哈特曼波前传感器对相位中高频信息的探测能力,提出了融合相位反演技术的离焦面高分辨率哈特曼波前传感器。充分利用子孔径的光斑形态信息,从而获取相位分布信息,一直是众多研究人员努力的方向。然而如何从一幅光强图获得子孔径相位信息,以及如何将子孔径相位信息和传感器的斜率信息进行融合一直是提升夏克-哈特曼波前传感器精度的两个难点。本文首先利用线性相位反演技术,仅需一幅离焦面哈特曼传感器的光强图,就能在小像差的前提下恢复出每个子孔径中的相位,然后构造神经网络LPR U-Net对线性相位反演的结果和模式法复原的相位进行融合。仿真表明,该方法对相位中高频信息的探测精度要优于经典夏克-哈特曼传感器的探测精度。本文针对不同应用环境下对波前传感器的具体需求,重点开展基于深度学习的自适应光学波前传感技术的算法研究和实验验证,为进一步推动深度学习技术与自适应光学系统的深度融合打下了基础。
赵美红[3]（2021）在《消像差凸面全息光栅成像光谱系统建模与一体化设计》文中认为随着光学遥感技术的发展及其在航空航天领域越来越广泛的应用,对于成像光谱系统的技术指标,如相对孔径、光谱分辨率、空间分辨率和对弱信号的探测能力要求越来越高;同时为了适应无人机等新型遥感平台的快速发展和搭载需求,小型化、轻量化已成为机载和星载成像光谱系统的另一个发展趋势。凸面全息光栅成像光谱系统基于Offner同心结构,光学性能好、结构简单紧凑,满足轻小型化需求;而且,其应用受材料限制和环境影响很小,易实现焦面稳定性、光谱稳定性和宽波段光谱成像,适用于空间环境。因此,以凸面全息光栅为核心分光元件的成像光谱仪广泛应用于遥感领域以及与国民经济发展密切相关的各领域,如航空、国防、自然灾害、农林、资源勘探、海洋监测、食品安全、药学检测、医学检测以及加工制造等。鉴于此,本论文展开了对基于Offner同心光谱分光系统的凸面全息光栅成像光谱仪的研究,目标是研制具有自主知识产权的消像差凸面全息光栅以及消像差凸面全息光栅成像光谱仪,针对凸面全息光栅成像光谱系统消像差的理论、结构与设计方法开展相关研究,突破消像差凸面全息光栅及消像差凸面全息光栅成像光谱仪研制的关键理论与技术,并为凸面全息光栅成像光谱仪的批量化生产提供条件。本论文的研究内容主要分为以下几个部分:第一,提出了采用消像差凸面光栅作为Offner成像光谱仪核心分光器件的设计方法,与传统的凸面光栅相比,消像差凸面光栅同时具有分光和像差校正能力,可以对因色散而引入的系统像差进行校正,保留了标准的双元件三反射系统的同心结构,克服了传统的凸面光栅成像光谱系统消像差技术的缺陷。第二,建立了凸面光栅成像光谱系统的像差理论模型。基于费马原理,推导了凸面光栅成像光谱系统的像面点列图函数,构建了凸面光栅成像光谱系统的各类像差关于凸面光栅记录参数与使用结构参数的函数关系,并通过MATLAB仿真软件与ZEMAX光学设计软件对凸面光栅成像光谱系统进行了建模与仿真分析,为应用于成像光谱仪的消像差凸面光栅的优化设计提供了理论指导。第三,设计了应用于Offner同心罗兰圆结构的消像差凸面光栅。针对凸面光栅成像光谱系统的主要像差——像散,分析了凸面光栅成像光谱系统的聚焦条件,推导了光栅刻线函数系数与凸面光栅成像光谱系统像散的数学关系,并基于光程函数理论对凸面光栅成像光谱系统进行了消像散的优化设计。第四,基于凸面光栅的像差校正理论,开展了消像差凸面光栅及成像光谱仪的一体化设计研究并对光学系统的成像性能进行了评价。依据凸面光栅刻线函数拟合的优化方法,对凸面光栅成像光谱系统进行一体化优化设计,并针对成像光谱仪的前置望远系统与成像光谱系统数值孔径的匹配问题,采用多重结构优化的方法,对整体系统的像差进行均衡分配,实现了全工作光谱范围内的高质量成像。第五,基于全息再现原理,优化设计了消像差凸面全息光栅的曝光结构。依据光程函数理论,建立了非球面波曝光系统的理论模型并推导了点列图均方根优化函数,结合Offner中继成像系统的成像特性与全息再现原理,以全局化的优化算法——遗传算法对消像差凸面全息光栅的曝光系统与其成像光谱系统进行一体化优化设计,对优化设计的消像差凸面全息光栅成像光谱系统的性能进行分析,为消像差凸面全息光栅的可行性提供了技术保障。
周叶剑[4]（2020）在《基于ISAR序列成像的空间目标状态估计方法研究》文中进行了进一步梳理空间目标状态估计旨在精确实时地获取目标在轨姿态、结构几何和非平稳状态下的运动参数,为目标动作意图分析、潜在故障威胁排查、航天态势发展预判提供有力信息支撑,是当前空间态势感知领域的核心技术。地基逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）具备全天时、全天候、主动式空间探测能力,通过窄带精密跟踪、宽带高分辨成像的工作模式为目标状态分析工作提供观测支持。研究基于ISAR成像的空间目标状态估计方法对我国空间态势感知技术体系建设发展、维护太空资产健康运行具有重要意义。现有公开的地基ISAR观测空间目标状态估计方法研究以对目标大致运动状态评估为主,目标状态参数估计依赖于观测数据与历史积累观测数据库的特征匹配,缺乏观测物理模型支撑,估计精度受限,推广至复杂运动目标、非合作目标等实际应用场景存在困难。立足于实际地基ISAR装备,亟需研究结合雷达成像机理、充分挖掘目标在轨状态与雷达观测数据内在联系、适用于复杂应用场景的空间目标状态估计技术。针对以上研究现状及应用需求,本文围绕空间目标在轨状态估计这一核心问题,面向国家自然科学基金面上项目“空间目标序列ISAR成像与信息提取技术研究”、国家“十三五”装备预研项目“XXX成像特征提取与识别技术”、国家高技术研究发展计划（863计划）项目“XXX成像与信息获取研究”等课题、项目的研究任务,结合现役地基空间观测ISAR体制特点,在雷达信号处理、ISAR图像解译、光电信息融合三个方面展开研究。全文研究循序渐进,依据问题复杂程度先后探讨空间目标处于稳定姿态以及非稳情况的在轨状态参数估计问题,具体研究内容可概括为以下四个部分:1.空间目标ISAR成像序列投影的目标姿态估计第一部分研究空间目标ISAR高分辨序列成像观测的几何特点,从空间目标ISAR成像投影特征反演的思考角度,提出了基于ISAR图像投影形态的目标姿态估计方法,建立了目标在姿态稳定情况下状态参数与其典型部件在ISAR图像内投影形态间的显式表达,通过分析单站ISAR观测图像序列内目标投影的连续变化,克服传统方法在长时间ISAR图像序列处理中面临的散射点特征关联困难问题,实现目标在轨姿态参数的准确估计。2.空间目标ISAR成像二次相位的目标姿态估计第二部分从空间目标ISAR成像散焦特征解译的思考角度出发,提出了基于ISAR图像二次相位的目标姿态估计方法,建立了观测图像内目标散射单元散焦的信号模型,推导了在姿态稳定情况下目标ISAR图像二次相位与其在轨姿态间的显式表达,通过解译被视为“负面信息”的图像二次相位,实现了小角域测量条件下的单帧ISAR图像目标姿态参数估计,为雷达成像、图像解译领域研究提供了一个新的视角。3.多站ISAR联合观测下的自旋空间目标瞬时状态估计第三部分在第一、第二部分针对姿稳空间目标姿态估计的研究基础上,深入研究自旋空间目标状态估计问题。该问题的核心在于如何解决目标在轨自旋引起的ISAR成像几何变化给目标状态估计带来的困难。本部分引入多站点ISAR联合观测补充了雷达观测角度资源,将高维目标状态参数估计问题分解为瞬时姿态和自旋运动参数的优化子问题。通过建立多站ISAR观测图像内目标距离、多普勒维度投影和空变二次相位特征与其在轨状态参数的显式表达,解决自旋状态下因观测成像平面变化造成的姿态估计与运动估计耦合难题,验证了多站ISAR联合观测在空间态势感知应用上的优势。4.光学-雷达联合观测下的空间目标状态估计与三维重建第四部分借鉴计算机视觉领域多视角图像场景重建技术,类比光学、雷达成像几何,探究了相同视角下光电图像特征融合的目标状态估计方法。首先,深入分析光学、雷达成像系统在同一视角下观测信息的互补联系,提出了基于单站光电融合的自旋目标状态估计方法,解决了针对空间自旋目标态势感知中因目标自身自旋运动带来的ISAR成像平面不定这一核心问题。而后,对比分析了光学与雷达多视角成像观测场景的相似性,提出了基于多视角ISAR图像序列的目标三维重建方法,建立了目标在多视角ISAR图像序列内轮廓与其在真实空间中三维结构间的联系,并将该方法拓展至光学-雷达联合观测模式,有效解决单站单圈次ISAR观测视角受限问题。光学-雷达联合观测体制突破了单传感器在空间目标观测中成像几何约束的局限性,为后续多传感器协同的空间目标态势感知网络建设提供了思路与技术支撑。
王春丽[5]（2020）在《布尔逻辑思想研究》文中研究指明布尔代数及其完善在当代不断得到重视,使得研究与之密切相关的布尔逻辑思想具有重要的意义。在运算法则、符号规则是否应该扩充到数量之外、符号允许非数以及代数中的逻辑何在等方面,皮考克（G.Peacock）、格雷戈里（D.F.Gregory）以及德·摩根等做出了卓越研究,影响了布尔对于逻辑的思考。布尔将代数的思想应用于逻辑研究,对源于亚里士多德逻辑学的传统逻辑做出改造。承袭传统逻辑致力于研究有效推理的理论偏好,布尔建构新的逻辑系统,将它应用于复杂论证,在逻辑演算方面做出突破。布尔的逻辑系统思想主要建基于对于微分方程和概率论的深入研究,以逻辑代数为代表性成果;布尔的创见与莱布尼茨的逻辑思想一脉相承,他们都试图建立一种表意而非拼音的“普遍符号语言”,以此将逻辑学改造成能与数学匹敌的科学。十九世纪的英国社会渴望变革,各个学科领域的发展不断从相关学科领域的探讨中获得启发。逻辑学的研究也是如此。布尔逻辑思想得以产生,源于一种理论视角的转变,即通过逻辑与数学的交叉研究充实逻辑理性的内涵。与之相应,布尔的逻辑思想注重数学演算。主要通过重释类与命题概念,用数学演算的方式表达逻辑,以及提出和完善逻辑方程运算等方面的努力,布尔以其特有的方式彰显逻辑的力量。逻辑的传统方法注重使用形式演绎佐证结论,使用反模型以证伪;在形式语法中研究演绎推导,在形式语义学（主要是模型论）中研究反模型。布尔不仅对此作出澄清,还指出这些方法预设了关于有效性的标准。我们在研究中发现,布尔逻辑思想的有效性标准注重时间概念的解释与应用,他主张用时间概念解释“事态的结合”,以确定持续的时间;布尔的逻辑哲学思想与传统逻辑哲学并不是截然两立,他关注逻辑的“统一”、“秩序”与“和谐”,在以数学科学为榜样重建一致性标准方面做出了卓越的贡献,其努力不仅是学科交叉研究的有益探索,也在建设逻辑学学科独立性方面做出了贡献。布尔的逻辑思想注重以解释科学进步的态度改造传统逻辑,它不是与科学的决裂,而是历史与思想的结合,具有重要的科学哲学意蕴。布尔的逻辑思想及其应用的影响深远,但是,相关探讨也逐渐呈现出布尔逻辑思想的一些局限。这主要表现在,对于演绎推理的核心是彼此相等的符号,还是形似事物之间的呼应,布尔没有做出深入的解释,其逻辑系统因此需要等式设计和逻辑代数加法方面的改进;布尔的逻辑思想具有类、命题和关系三个方面,逻辑代数中的逻辑可分为类演算、命题演算和关系演算三个分支,但他对命题演算和关系演算并没有深入的探讨。而且,在布尔逻辑思想的影响下,对相关问题的反思,使得部分学者主张严格区分算术运算和逻辑运算,并主张取消布尔逻辑系统中的减法运算和除法运算,弗雷格则致力于系统地论证数学的逻辑基础,将数学的概念和法则化思想归于逻辑的概念和法则。这些都启示我们从哲学的角度深化对于布尔逻辑思想的研究,从中获得当代逻辑理论及其应用研究的启发。
阿尔伯托·佩雷兹-戈麦兹,路易斯·贝雷蒂耶,吴洪德[6]（2008）在《透视主义之外的建筑再现》文中认为建筑再现的发展演化经历了漫长的历史过程。伴随着自然透视向人工透视的转化,以及其后持续不断的客观化理性化过程,建筑透视主义使得基于画法几何的严格制图体系成为了建筑概念的代言人和实际作品的代替品。将世界置于几何化的画框之内,建筑再现于是变成了还原主义透明乏味的抄写。然而神话诗意的维度却构成了建筑再现超越透视主义的积极力量。借助蒙太奇等手段制造出感官奇迹,建筑再现有可能使得我们作为凡人的在世经验获得诗意的翻译。
毛强[7]（2003）在《几何光学中引入符号法则探讨》文中进行了进一步梳理本文以单球面折射为例,经推导,若不引入符号法则,将有八个不同的物象公式;若引入符号法则,可以统一为一 个物象公式。从而给学生以深刻印象——研究几何光学引入符号法则是完全必要的,计算中必须严格遵守符号法则。
李儒颂[8]（2021）在《1.3μm高速光子晶体面发射激光器与拓扑面发射激光器研究》文中研究表明随着智慧城市、5G网络、人工智能、云计算和大数据中心等新一代信息技术的快速发展,网络数据流量在近年来呈现出指数增长趋势,促使光互连技术向更高速率、更大容量和更低功耗的方向发展。高速面发射激光器作为该领域关键核心器件,具有重要的研究价值和广阔的应用前景。垂直腔面发射激光器（VCSELs）由于长波长DBR难以外延生长且具有较大的损耗和串联电阻,因而还难以满足应用需求。而光子晶体面发射激光器（PCSELs）具有大面积单模激射、任意光束整形与偏振调控、片上二维光束控制及波长易于拓展等多种突出功能,因此在实现光纤的两个低损耗传输窗口（1.31μm,1.55μm）更具优势。近年来,受凝聚态中拓扑相和拓扑相变概念的启发,基于拓扑能带论的拓扑光子学正在兴起,其中具有鲁棒性的拓扑腔面发射激光器（TCSELs）不仅拥有高光束质量的优点,而且可以产生携带轨道角动量（OAM）的涡旋光束。OAM复用技术可极大提高光通信系统的信道容量,是未来通信技术的重要发展方向。本论文基于光子晶体对光子态的调控,结合光子晶体微腔与光子晶体带边激射原理设计出了具有异质光子晶体腔结构,为实现高速PCSELs提供了可行性方案,同时将具有拓扑性质的光子晶体引入面发射激光器中并通过合理的优化设计,以达到高速、大功率、低阈值、窄线宽和提高边模抑制比的目的,具有潜在替代现有VCSELs的优势。主要研究内容和创新成果如下:1.对PCSELs的带边激射原理和阈值增益进行了理论分析,并结合半导体激光器速率方程推导出了PCSELs的光功率公式,同时分析了二维光子拓扑绝缘体的边界态与拓扑相变机理,为研制高速PCSELs与TCSELs提供了理论基础。2.开展了高速双晶格PCSELs的理论研究。设计了增强面内光反馈的PCSELs,其谐振腔是由两种具有不同光子带隙的光子晶体组成的面内异质结构,除了利用光子晶体带边的光反馈外,还利用了两种光子晶体边界的反射,并通过调控其中双晶格光子晶体的两个空气孔间距来提高反向传播光之间的一维耦合系数,从而实现对激射模式的强面内限制。通过三维时域有限差分法（3D-FDTD）证实了我们所提出的异质PCSELs可以在较小的正方形区域内实现1.3μm单模激射,并可能实现大于30 GHz的3d B调制带宽。3.开展了基于Dirac点高速PCSELs的理论研究。通过调控光子晶体参数得到双Dirac锥形色散,设计了增强Dirac点面内反馈的PCSELs,并且由于在Dirac点态密度可以降为零,而自发辐射耦合系数?与态密度成反比,因此利用Dirac点作为带边激射,可有效提高PCSELs调制速率,通过3D-FDTD证实其是以四极模激射,在基于少模的空分复用系统中可能具有潜在的应用。4.开展了基于能带反转光场限制效应的高速拓扑体态面发射激光器的理论研究。拓扑谐振腔是由拓扑态光子晶体（R2=1.05R0）外围完整拼接与其带隙相当的拓扑平庸态光子晶体（R1=0.94R0）构成,在拼接的边界处会产生光场的反射和限制效应,通过3D-FDTD证实其可在较小的正六边形区域内实现1.3μm低发散角单模激射。此外,该拓扑体态面发射激光器由于能带反转引起的反射只发生在靠近布里渊区中心附近的一个很小的波矢范围,因此限制了能够获得有效反馈的模式数目,这种模式选择机制与带边模式PCSELs完全不同,更有利于实现单模面发射,在高速光通信领域中的应用将更具有优势。5.开展了高速Dirac涡旋腔面发射激光器的理论研究。通过对正常蜂窝光子晶体超胞应用广义的Kekulé调制和收缩操作,然后将它们完整拼接得到异质Dirac涡旋腔（具有鲁棒的中间带隙模）,同时适当调控腔中子晶格的尺寸,使得带间模收敛于Dirac点频率并处于外围光子晶体的禁带中,以达到增强带间模面内光反馈的目的,从而有利于实现高速调制。研究结果表明,以该异质Dirac涡旋腔的带间模作为带边激射,可在较小的区域内实现1.3μm单模矢量光束输出,这为发展具有优异性能的新型高速拓扑PCSELs提供了可能。
耿远卓[9]（2021）在《敏捷航天器凝视观测任务规划及最优姿态控制》文中指出随着对地遥感任务越来越复杂,航天器在一个轨道周期需要对多个目标进行凝视观测。同时,航天器的机动能力不断提升,从非敏捷航天器发展为敏捷航天器,具备了三轴姿态快速机动能力。如何充分利用航天器的姿态机动能力,实现对更多目标的观测,对于提升对地观测效率至关重要,是未来遥感卫星发展的重要方向。另一方面,航天器携带燃料有限,提高航天器的姿态机动效率,以较低的能量消耗完成姿态转移,是延长航天器在轨运行寿命的重要途径。因此,本论文将以敏捷航天器为研究对象,针对多目标凝视观测任务,探索高效的任务规划技术,提出复杂度低、优化能力强的最优控制方法,旨在提升航天器的观测效率,增强遥感卫星在有限时间内的观测能力。针对凝视观测任务特点,提出一种新的姿态描述方式。与传统的推扫模式不同,凝视观测只需要光轴指向目标,而绕光轴的姿态任意,因此,其终端期望姿态是二维的。为了表征期望姿态,分别采用欧拉角、四元数等方式构建凝视观测的末端姿态约束集,并深入探讨各种描述方式的特点。考虑到以集合的方式表征末端期望姿态不利于控制器设计,本文提出一种新的凝视误差表征方式,直接以光轴和目标矢量夹角作为误差变量,并建立误差运动学方程。对于多目标观测任务,提出一种智能可靠的任务规划算法,旨在自主、可靠地决策目标观测序列及开始观测时刻,该序列将作为后续姿态控制的期望指令。第一步,通过团划分算法将密集点目标聚类,形成较少数量的团目标。进而提出一种启发式蚁群算法,通过在蚂蚁寻优策略中引入启发因子,综合考虑目标优先级和可见时间窗口的信息,从而增强蚂蚁的寻优能力,降低算法收敛时间。在蚁群算法中,由于需要预估航天器观测不同目标的姿态转移时间,本文提出一种新颖、精准、简便的最短姿态机动时间计算方法,在控制力矩约束下,显式给出最短姿态机动时间与姿态机动角度的函数关系,从而解决了传统时间最优解对数值解法的依赖,大幅提升算法效率。航天器在不同目标之间的敏捷姿态指向机动是实现高效观测的重要保障,面向该过程的最优性及抗干扰能力需求,以任务规划得到的目标观测序列作为期望指令,提出基于逆最优和滑模控制的复合控制策略,驱动航天器按照既定观测序列实现高精度、高稳定度的姿态指向。分别建立线性和终端滑模面,并构造合适的CLF（Control Lyapunov function）函数,使得传统CLF控制的切换条件与滑动模态形式相符。当系统状态距离滑模面较远时,采用传统的CLF控制,驱动系统状态朝向滑模面运动,以此来提升系统的最优性;一旦状态到达滑模面附近,则切换为滑模控制,使得状态沿滑模面收敛至原点,从而保证系统的抗干扰能力。由于航天器需要按照事先规划出的序列和时间对目标进行观测,而上述有限时间控制方法只能保证航天器在固定时间内完成姿态机动,而实际收敛时间与期望时间差异较大。针对该问题,本文提出两种指定时刻能量高效姿态机动方法,旨在实现航天器在特定时刻指向特定目标。第一种方法为滑模控制参数自整定策略。将传统的滑模趋近律替换为常值角加速度控制,使得航天器绕欧拉转轴定轴旋转,直到状态到达滑模面,之后切换为滑模控制。该方法显式建立了控制参数和姿态机动时间的函数关系,并能根据期望的收敛时间反解控制参数。第二种为基于SDRE（State-Dependent Riccati Equation）理论的最优控制方法。考虑到航天器与目标存在相对运动,航天器在指向目标后仍需要一定的角速度进行姿态跟踪,因此,本文基于SDRE方法,提出一种考虑非零末端角速度约束的指定时刻姿态跟踪方法,并且在传统SDRE方法基础上,引入路径点,有效提升算法的求解速度和准确度,最终实现航天器在指定时刻以特定角速度指向特定目标。
穆慧琳[10]（2021）在《多通道SAR地面运动目标检测与成像研究》文中进行了进一步梳理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）具有全天候、全天时、远距离、高分辨对地观测的优势,朝着多平台、多通道、多功能、多极化方向发展。利用多通道SAR系统,可增加回波信号的空间维信息,实现对观测区域的地面运动目标指示（Ground Moving Target Indication,GMTI）,极大提升了SAR系统对运动目标观测能力,在军事和民用方面具有重要的应用价值和发展前景。然而,机载和星载平台下的多通道SAR-GMTI系统在处理实际复杂观测场景时仍面临许多共性问题。首先,实际观测场景通常覆盖不同类型的地物杂波,其散射系数起伏较大,导致杂波分布非均匀,使得空时自适应杂波抑制能力下降,残余孤立强杂波点,虚警概率升高。其次,实际观测场景中通常包含多个运动目标,目标运动参数导致运动目标图像散焦和方位向偏移,临近目标容易产生混叠和旁瓣干扰,甚至造成虚假目标,使得多个运动目标同时聚焦成像困难。慢速目标与地物杂波的通道间干涉相位差异较小,目标多通道自适应滤波响应接近杂波抑制凹口,导致输出信杂噪比（Signal Clutter Noise Ratio,SCNR）降低,难以实现慢速目标检测,更加无法得到聚焦的目标图像。因此,针对实际复杂观测场景下存在的运动目标检测与成像问题,本文利用多通道SAR复数域数据在空间维和时间维的有效信息,并引入稀疏重构、深度学习等理论,开展多通道SAR地面运动目标检测和成像方法的研究,主要包含如下四个内容:1.本文利用运动目标稀疏先验知识提出基于DPCA-BCS的双通道SAR杂波抑制方法,首先对方位向少量观测数据进行偏置相位中心天线（Displaced Phase Center Antenna,DPCA）预处理以对消部分背景杂波,然后建立稀疏观测模型,对运动目标引入Laplace先验分布,采用贝叶斯压缩感知（Bayesian Compressive Sensing,BCS）方法实现运动目标重构和杂波抑制。进一步提出基于STAP-BCS的多通道SAR杂波抑制方法,将空时自适应处理（Space Time Adaptive Processing,STAP）技术与稀疏贝叶斯学习相结合。最后通过仿真实验和实测数据验证所提算法在降低观测数据量的同时获得较好的杂波抑制性能。2.针对非均匀复杂杂波环境下的运动目标检测问题,本文通过扩展信号空间维和时间维信息,提出基于改进高斯混合概率假设密度（Gaussian Mixture Probability Hypothesis Density,GMPHD）滤波器的多通道SAR运动目标检测方法。首先基于子孔径方式生成SAR多角度图像序列,并利用多通道杂波抑制和恒虚警初步检测获取运动目标观测信息。通过分析目标径向速度对目标位置的影响,建立多目标状态和观测的随机有限集模型。针对传统GMPHD滤波器在SAR-GMTI中的问题,提出适合SAR图像序列的改进GMPHD滤波器。最后通过仿真实验和实测数据验证所提算法在非均匀复杂杂波环境下具有较高检测概率和较低虚警概率,并实现目标重定位。3.针对SAR多运动目标聚焦成像问题,本文利用多运动目标信号的多分量线性调频信号形式和运动目标的稀疏特征,提出基于Chirplet-BCS的多运动目标成像方法。首先构建多目标稀疏观测模型,由于观测矩阵依赖于未知的目标运动参数,采用基于Chirplet基的自适应分解实现目标调频率参数估计,有效避免交叉项的干扰,利用调频率参数构造观测矩阵,然后采用BCS稀疏重构算法实现运动目标精确重构。通过仿真实验和实测数据验证所提算法具有较好的聚焦成像质量和剩余杂波抑制能力。4.本文将深度学习理论引入到SAR运动目标成像领域,研究了基于深度卷积神经网络的多通道SAR慢速多运动目标快速成像方法。针对SAR多运动目标快速聚焦成像问题,提出基于卷积神经网络的SAR多运动目标快速成像方法。所提成像网络Deep Imaging利用残差学习策略实现特征与梯度的有效传递,通过监督学习的方式实现网络参数更新,最终建立适用于成像场景的成像模型,实现运动目标快速聚焦成像。Deep Imaging依赖于多通道杂波抑制结果,对慢速目标难以检测与成像。针对该问题,本文将多通道杂波抑制任务集成到网络中,提出基于复数域卷积神经网络的多通道SAR慢速多目标成像方法,所提复数域成像网络CV-GMTINet将特征图和网络参数扩展到复数域,不仅把复数域数据作为网络输入,还在整个网络中传播相位信息。网络结合密集网络与残差网络的优点,自适应学习单通道和通道间有效特征,并提高特征与梯度的传递效率,缓解梯度消失问题。使用复数域反向传播算法求解网络复值参数的梯度,通过基于梯度的参数优化算法实现复值参数的更新。通过实测数据验证所提方法在运动目标成像性能和杂波抑制能力方面优于传统方法和实数域网络。
二、几何光学中引入符号法则探讨（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、几何光学中引入符号法则探讨（论文提纲范文）
（1）离轴反射系统主动光学校正及波前补偿方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 主动光学技术及其发展 |
| 1.2 反射光学系统中的主动光学技术应用 |
| 1.3 主动光学校正及波前补偿方法的研究现状 |
| 1.3.1 灵敏度矩阵法 |
| 1.3.2 评价函数退化法 |
| 1.3.3 人工神经网络法 |
| 1.3.4 微分波前采样法 |
| 1.3.5 矢量像差模型 |
| 1.3.6 研究现状总结及存在的问题 |
| 1.4 本论文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 矢量像差理论及其相关基础 |
| 2.1 旋转对称系统的波像差理论 |
| 2.2 矢量乘法法则 |
| 2.3 像差场偏心矢量的概念及计算 |
| 2.3.1 像差场偏心矢量介绍 |
| 2.3.2 像差场偏心矢量的计算 |
| 2.4 同轴及离轴系统的矢量像差理论 |
| 2.4.1 三阶矢量像差理论 |
| 2.4.2 五阶矢量像差理论 |
| 2.4.3 离轴系统的矢量像差理论 |
| 2.5 Zernike多项式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 存在复杂面形误差的离轴反射系统校正方法 |
| 3.1 自由曲面对离轴系统波像差影响的量化描述 |
| 3.2 存在复杂面形误差的离轴反射系统校正量解算模型 |
| 3.2.1 存在面形误差和无位姿失调情形下的离轴系统校正量解算模型 |
| 3.2.2 存在面形误差和位姿失调情形下的离轴系统校正量解算模型 |
| 3.3 存在复杂面形误差和位姿失调的离轴两反系统校正量解算方法 |
| 3.4 仿真验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于扩展矢量像差理论的离轴反射系统校正方法 |
| 4.1 离轴反射系统波像差函数的矢量展开及其衍生像差矢量关系 |
| 4.1.1 离轴反射系统波像差函数的一般矢量展开表达式 |
| 4.1.2 离轴反射系统光瞳变换衍生像差之间的矢量关系 |
| 4.2 基于扩展矢量像差理论的离轴反射系统校正方法 |
| 4.2.1 基于五阶矢量像差理论的离轴反射系统校正量解算模型 |
| 4.2.2 基于更高阶矢量像差理论的离轴反射系统校正量解算模型 |
| 4.2.3 基于粒子群算法的校正模型求解方法 |
| 4.3 基于扩展矢量像差理论的离轴反射系统校正方法验证 |
| 4.3.1 离轴反射系统校正量解算示例 |
| 4.3.2 蒙特卡洛分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于RMS波前误差优化的离轴反射系统补偿方法 |
| 5.1 离轴反射系统的波像差函数及其正交化描述 |
| 5.1.1 离轴反射系统的矢量波像差函数 |
| 5.1.2 离轴反射系统波像差函数的矢量正交化描述 |
| 5.2 基于RMS波前误差优化的离轴反射系统波前补偿方法 |
| 5.2.1 离轴反射系统的RMS波前误差解析表达式 |
| 5.2.2 基于RMS波前误差的离轴反射系统优化补偿模型 |
| 5.2.3 基于粒子群算法的补偿模型求解方法 |
| 5.3 离轴反射系统波前补偿方法验证——以离轴三反系统为例 |
| 5.3.1 离轴三反系统中以次镜位姿补偿三镜位姿失调 |
| 5.3.2 离轴三反系统中以次镜位姿补偿主镜面形误差 |
| 5.3.3 蒙特卡洛分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 离轴反射系统补偿方法的实验验证 |
| 6.1 实验系统组成 |
| 6.2 实验过程及结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文的工作总结 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）基于深度学习的自适应光学波前传感技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 自适应光学与波前传感 |
| 1.1.1 自适应光学概述 |
| 1.1.2 常见的波前传感器 |
| 1.2 夏克-哈特曼波前传感器 |
| 1.2.1 夏克-哈特曼波前传感器的组成 |
| 1.2.2 不同应用环境中的需求与现有测量机制的缺陷 |
| 1.3 基于干涉原理的波前传感器 |
| 1.3.1 激光干涉与波前传感 |
| 1.3.2 相位提取算法 |
| 1.4 本文的主要研究内容及安排 |
| 第2章 深度学习在自适应光学中的应用现状 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 深度学习中的常用技术 |
| 2.2.1 激活函数 |
| 2.2.2 损失函数及正则化 |
| 2.2.3 反向传播与梯度下降 |
| 2.2.4 卷积和池化 |
| 2.3 深度学习用于波前测量 |
| 2.3.1 基于人工神经网络的相位反演波前传感器 |
| 2.3.2 哈特曼传感器质心计算和多传感器融合 |
| 2.4 利用深度学习技术的自适应光学控制技术 |
| 2.4.1 基于深度学习的有波前探测自适应光学控制技术 |
| 2.4.2 基于深度强化学习的无波前探测自适应光学控制技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 哈特曼波前传感器质心探测失效时的闭环稳定性分类 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 哈特曼波前传感器子孔径模型 |
| 3.2.1 子孔径的高斯光斑模型 |
| 3.2.2 子孔径中的噪声与干扰 |
| 3.3 光斑质心定位算法 |
| 3.3.1 重心法计算质心坐标 |
| 3.3.2 各类改进重心法的局限 |
| 3.4 基于逻辑回归的变形镜闭环稳定性分类 |
| 3.4.1 波前探测失效导致变形镜异常 |
| 3.4.2 基于逻辑回归的自动开闭环 |
| 3.4.3 验证与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 干扰环境下基于神经网络的的哈特曼波前传感器质心探测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 哈特曼传感器质心探测的神经网络表示 |
| 4.2.1 神经网络的基本运算过程 |
| 4.2.2 重心法及其改进算法的神经网络计算表示 |
| 4.3 质心探测神经网络的结构与训练 |
| 4.3.1 转化为分类问题的质心探测神经网络 |
| 4.3.2 SHNN的训练及质心定位后处理 |
| 4.3.3 神经网络的质心探测能力分析 |
| 4.4 仿真分析与实验对比 |
| 4.4.1 仿真分析 |
| 4.4.2 真实干扰光环境下的实验对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于U-Net的双帧相移干涉波前测量 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光干涉法复原波前的原理 |
| 5.2.1 四步相移和三步相移法 |
| 5.2.2 单帧激光干涉法及其不足 |
| 5.2.3 双帧相移干涉法解决相位模糊问题 |
| 5.3 经典的双帧相移干涉法 |
| 5.3.1 Kreis算法 |
| 5.3.2 光流法 |
| 5.3.3 Gram–Schmidt正交化算法 |
| 5.3.4 求解四次方程法 |
| 5.4 Phase U-Net的结构与训练 |
| 5.4.1 像素级处理网络:从FCN到 U-Net |
| 5.4.2 仿真数据集的制作 |
| 5.4.3 Phase U-Net训练及后处理 |
| 5.5 仿真分析与实验验证 |
| 5.5.1 仿真对比 |
| 5.5.2 神经网络计算包裹相位的有效性分析 |
| 5.5.3 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 融合相位反演技术的离焦面高分辨率哈特曼波前传感器 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于衍射传输理论的哈特曼波前传感器仿真 |
| 6.2.1 角谱传输理论与透镜的相位变换作用 |
| 6.2.2 大气湍流相位屏的仿真 |
| 6.2.3 哈特曼波前传感器数值仿真 |
| 6.3 小像差线性相位反演技术 |
| 6.3.1 小像差条件下的相位差反演 |
| 6.3.2 基于奇偶分解的线性相位反演 |
| 6.3.3 基于Zernike多项式的线性相位反演 |
| 6.4 基于深度学习的离焦面哈特曼波前传感器波前重构 |
| 6.4.1 Zernike模式波前复原算法 |
| 6.4.2 子孔径高阶信息探测 |
| 6.4.3 模式法与子孔径高阶信息的融合 |
| 6.4.4 LPR U-Net的结构与训练 |
| 6.4.5 仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文的主要研究工作 |
| 7.2 本文的主要创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）消像差凸面全息光栅成像光谱系统建模与一体化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 凸面光栅成像光谱仪的研究现状 |
| 1.2.1 凸面光栅成像光谱仪的应用 |
| 1.2.2 凸面光栅成像光谱仪的研究进展 |
| 1.3 论文的主要研究内容与结构安排 |
| 1.3.1 论文的主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的结构安排 |
| 第2章 成像光谱系统的设计理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 成像光谱仪的原理 |
| 2.2.1 成像光谱仪的工作原理 |
| 2.2.2 成像光谱仪的分类 |
| 2.2.3 成像光谱仪的基本性能参数 |
| 2.3 同心成像光学系统的理论基础 |
| 2.4 同心成像光谱系统的像差特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 凸面全息光栅成像光谱系统建模及像差分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 衍射光栅设计的基本原理 |
| 3.2.1 费马原理及其应用符号法则 |
| 3.2.2 光线追迹 |
| 3.2.3 衍射光栅的光程函数 |
| 3.3 凸面全息光栅成像光谱系统的像差理论 |
| 3.3.1 光线追迹 |
| 3.3.2 光学系统的像差分析 |
| 3.3.3 理论模型的性能评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于几何像差理论模型的优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 凸面光栅成像光谱系统结构参数的确定 |
| 4.2.1 凸面光栅的参数计算 |
| 4.2.2 狭缝参数的选择 |
| 4.2.3 光学系统结构参数的确定 |
| 4.3 基于变间距凸面光栅的成像光谱系统的消像散设计 |
| 4.3.1 变间距凸面光栅的设计背景 |
| 4.3.2 聚焦条件分析 |
| 4.3.3 成像光谱系统的设计结果 |
| 4.3.4 成像光谱系统评价 |
| 4.4 前置望远系统的设计 |
| 4.4.1 前置望远系统参数的确定 |
| 4.4.2 前置望远系统的结构选型与优化设计 |
| 4.5 消像差凸面光栅成像光谱仪光学系统设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 消像差凸面全息光栅的曝光系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 消像差凸面全息光栅的曝光光路 |
| 5.3 消像差凸面全息光栅曝光系统的优化设计 |
| 5.3.1 设计思路 |
| 5.3.2 优化函数 |
| 5.3.3 遗传算法及应用 |
| 5.3.4 优化设计实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 创新之处 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于ISAR序列成像的空间目标状态估计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国内外地基空间观测ISAR系统发展 |
| 1.2.2 空间目标ISAR成像与状态估计技术进展 |
| 1.3 拟研究的关键问题 |
| 1.4 本文内容安排 |
| 第二章 空间目标ISAR图像投影提取与姿态估计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 高分辨ISAR成像基础 |
| 2.2.1 ISAR成像基本原理 |
| 2.2.2 ISAR成像转台模型 |
| 2.3 空间目标ISAR观测序列的成像时间段划分 |
| 2.3.1 雷达观测视角序列获取 |
| 2.3.2 空间目标ISAR成像时间段的优化准则 |
| 2.4 目标ISAR图像投影形态与姿态估计原理 |
| 2.4.1 空间目标ISAR成像等效投影模型 |
| 2.4.2 传统因式分解方法原理 |
| 2.4.3 目标投影形态与姿态估计 |
| 2.5 基于ISAR投影形态的空间目标姿态估计方法 |
| 2.5.1 算法流程 |
| 2.5.2 ISAR图像序列获取与目标边界提取 |
| 2.5.3 ISAR图像内矩形部件提取与形状匹配 |
| 2.5.4 空间目标在轨姿态参数估计 |
| 2.5.5 ISAR图像序列重建与部件尺寸估计 |
| 2.6 基于序列投影形态的目标姿态估计实验 |
| 2.6.1 不同特征提取对比实验 |
| 2.6.2 散射点提取误差对因式分解法性能影响分析 |
| 2.6.3 基于投影形态的目标姿态估计 |
| 2.6.4 实验误差分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 空间目标ISAR图像二次相位提取与姿态估计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空间目标ISAR图像二次相位与姿态估计 |
| 3.2.1 空间目标ISAR图像内的二次相位 |
| 3.2.2 传统成像算法中的相位补偿 |
| 3.2.3 基于ISAR图像二次相位的目标姿态估计 |
| 3.3 图像对比度最大化的二次相位系数求解方法 |
| 3.4 基于图像二次相位的目标姿态估计实验 |
| 3.4.1 散射点阵列验证实验 |
| 3.4.2 典型空间目标姿态估计 |
| 3.5 多站观测条件下的拓展实验与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 多站ISAR联合观测下的自旋空间目标状态估计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多站ISAR观测下自旋目标投影形态分析 |
| 4.3 基于多站ISAR图像投影形态的自旋目标状态估计方法 |
| 4.3.1 算法流程 |
| 4.3.2 ISAR图像时间同步 |
| 4.3.3 图像特征提取 |
| 4.3.4 目标瞬时状态求解 |
| 4.3.5 估计优化验证 |
| 4.4 自旋目标多站ISAR投影形态反演瞬时状态实验 |
| 4.4.1 空间目标瞬时状态参数估计 |
| 4.4.2 估计误差分析 |
| 4.4.3 不同自旋模式下的目标动态估计 |
| 4.5 多站ISAR观测下自旋目标相位特征分析 |
| 4.6 基于多站ISAR图像二次相位的自旋目标动态估计方法 |
| 4.7 自旋目标多站ISAR图像二次相位反演瞬时状态实验 |
| 4.7.1 散射点阵列验证实验 |
| 4.7.2 典型空间目标瞬时状态参数估计 |
| 4.7.3 对比实验 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 光学-雷达联合观测下的空间目标状态估计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 ISAR与光学成像几何对比分析 |
| 5.3 单站光学-雷达联合观测下的目标投影形态分析 |
| 5.4 基于光电信息融合的自旋空间目标状态估计方法 |
| 5.4.1 算法流程 |
| 5.4.2 图像预处理 |
| 5.4.3 投影特征提取 |
| 5.4.4 瞬时姿态估计 |
| 5.4.5 自旋参数估计 |
| 5.5 光电信息融合的自旋目标状态估计实验 |
| 5.5.1 空间目标瞬时状态参数估计 |
| 5.5.2 误差分析 |
| 5.5.3 长时间序列内的目标动态估计 |
| 5.5.4 对比实验 |
| 5.6 基于单站多视角ISAR图像序列的空间目标三维重建方法 |
| 5.6.1 光学多视图目标三维重建 |
| 5.6.2 ISAR多视图空间目标三维重建 |
| 5.6.3 ISAR轮廓特征提取 |
| 5.6.4 目标可视三维表面重建 |
| 5.7 光电信息融合的目标三维结构重建实验 |
| 5.7.1 大视角ISAR观测下的空间目标三维重建 |
| 5.7.2 ISAR观测视角受限条件下的空间目标三维重建 |
| 5.7.3 基于单站光电信息融合的空间目标三维重建 |
| 5.7.4 对比实验 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）布尔逻辑思想研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 文献综述 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 布尔逻辑着作概述 |
| 1.2 选题的理论意义 |
| 1.3 关于布尔逻辑思想的主要问题 |
| 1.4 本文的预期目标和基本内容结构 |
| 第2章 布尔逻辑思想的理论渊源 |
| 2.1 社会和文化背景 |
| 2.1.1 哲学追寻知识基础的传统及经院逻辑的困境 |
| 2.1.2 对经院逻辑问题的讨论 |
| 2.2 归纳科学与形式科学的兴起 |
| 2.2.1 斯图尔特与惠特利的努力 |
| 2.2.2 汉密尔顿的逻辑取向 |
| 2.3 运算符号化与数学现实主义 |
| 2.3.1 伍德豪斯和运算逻辑 |
| 2.3.2 皮考克和符号运算属性的合法化 |
| 2.4 布尔对知识基础的思考 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 布尔对亚氏形式逻辑的改造 |
| 3.1 布尔逻辑思想的命题取向 |
| 3.1.1 布尔关于“类”的解释 |
| 3.1.2 命题的表达和解释 |
| 3.1.3 命题的转换 |
| 3.1.4 假言命题的代数方程表示 |
| 3.2 布尔的逻辑符号思想及其应用 |
| 3.2.1 逻辑符号的建立 |
| 3.2.2 符号推理的基本原则 |
| 3.2.3 逻辑方程的解释 |
| 3.2.4 命题的分类与命题关系 |
| 3.2.5 消除法在扩展中的应用 |
| 3.2.6 X~2=X规则的解释 |
| 3.3 布尔逻辑思想的方法论基础 |
| 3.3.1 布尔逻辑思想的算法情节 |
| 3.3.2 布尔关于分析的一般方法 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 布尔的推理有效性概念及其辩护 |
| 4.1 布尔的推理有效性概念 |
| 4.1.1 亚氏逻辑的推理有效性概念 |
| 4.1.2 可演绎性作为有效性概念的一种有限制的说明 |
| 4.1.3 布尔的无效推理标准 |
| 4.2 布尔逻辑代数对时间的分析 |
| 4.2.1 次生命题的时间解释 |
| 4.2.2 逻辑方程的解读 |
| 4.2.3 逻辑变量的性质 |
| 4.2.4 逻辑变量的处理 |
| 4.2.5 次生命题的简化处理 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 布尔逻辑思想的哲学意蕴 |
| 5.1 布尔逻辑的认识论基础 |
| 5.1.1 西方哲学传统背景下的布尔逻辑 |
| 5.1.2 布尔逻辑的语言哲学预设 |
| 5.1.3 布尔关于逻辑回归哲学的立场 |
| 5.2 布尔逻辑的本体论预设 |
| 5.2.1 布尔逻辑的普遍性诉求 |
| 5.2.2 布尔逻辑的逻辑一元论取向 |
| 5.3 布尔逻辑的科学哲学取向 |
| 5.3.1 统一、和谐和秩序 |
| 5.3.2 布尔逻辑关于先验性的预设 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 布尔逻辑思想评价 |
| 6.1 布尔逻辑思想的发展与完善 |
| 6.1.1 布尔逻辑思想的形式逻辑贡献 |
| 6.1.2 耶文斯和文恩对布尔逻辑代数的推进 |
| 6.1.3 施罗德和皮尔斯对布尔逻辑代数思想的完善 |
| 6.2 布尔逻辑思想的当代价值 |
| 6.2.1 现代逻辑视野下布尔逻辑的立场 |
| 6.2.2 布尔与弗雷格的逻辑思想比较 |
| 6.3 布尔逻辑系统中的辩证法思想 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 本文的主要工作和创新之处 |
| 7.2 进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 国外人名翻译目录 |
| 专业术语译名表 |
| 发表论文及参加课题一览表 |
（7）几何光学中引入符号法则探讨（论文提纲范文）
| 1 可以把各种情形的公式统一起来 |
| 1.1 实物实象,球心在右的情形(图1) |
| 1.2 实物虚象,球心在右的情形(图2) |
| 2 可从单球面折射公式推出其他公式 |
| 2.1 从单球面折射公式出发推出球面反射公式 |
| 2.2 从单球面折射公式出发推出平面反射公式 |
| 2.3 从单球面折射公式出发推出平面折射公式 |
| 2.4 从单球面折射公式出发推出薄透镜公式 |
| 3 结论 |
（8）1.3μm高速光子晶体面发射激光器与拓扑面发射激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 高速半导体激光器及其研究状况概述 |
| 1.2.1 高速垂直腔面发射激光器(VCSELs)概述 |
| 1.2.2 高速分布反馈(DFB)激光器概述 |
| 1.2.3 高速量子级联激光器(QCLs)概述 |
| 1.2.4 高速光子晶体激光器(PCLs)概述 |
| 1.2.5 高速半导体激光器的瓶颈及发展趋势 |
| 1.3 光子晶体面发射激光器(PCSELs)研究进展 |
| 1.3.1 大面积相干1.3μm PCSELs |
| 1.3.2 PCSELs的光束模式控制 |
| 1.3.3 PCSELs的光束控制 |
| 1.3.4 高亮度PCSELs |
| 1.4 拓扑光子学 |
| 1.4.1 从拓扑电子学到拓扑光子学 |
| 1.4.2 拓扑光子晶体激光器研究进展 |
| 1.5 涡旋光束 |
| 1.5.1 涡旋光束的发展历程 |
| 1.5.2 涡旋光束光通信原理及优势 |
| 1.5.3 OAM模式的复用与解复用 |
| 1.5.4 OAM编码通信技术 |
| 1.5.5 拓扑涡旋激光器研究进展 |
| 1.6 本论文选题依据及主要研究内容 |
| 第二章 高速光子晶体面发射激光器的理论基础 |
| 2.1 半导体激光器速率方程理论 |
| 2.1.1 量子阱激光器速率方程模型 |
| 2.1.2 量子级联激光器速率方程模型 |
| 2.1.3 量子点激光器速率方程模型 |
| 2.2 半导体激光器的直接调制原理 |
| 2.3 光子晶体面发射激光器(PCSELs)的理论基础 |
| 2.3.1 PCSELs带边激射原理 |
| 2.3.2 PCSELs阈值增益 |
| 2.3.3 PCSELs输出光功率 |
| 2.3.4 PCSELs输出光功率的提高方法 |
| 2.3.5 PCSELs三维耦合波理论 |
| 2.4 Purcell因子和自发辐射因子 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 拓扑光子学基础 |
| 3.1 拓扑绝缘体与Dirac方程 |
| 3.1.1 Dirac方程和束缚态的解 |
| 3.1.2 修正的Dirac方程与Z2 拓扑不变量 |
| 3.1.3 拓扑不变量与量子相变 |
| 3.1.4 拓扑保护的边界态解 |
| 3.2 拓扑物理中的经典模型 |
| 3.2.1 Su-Schrieffer-Hegger(SSH)模型 |
| 3.2.2 Haldane模型 |
| 3.2.3 Bernevig-Hughes-Zhang(BHZ)模型 |
| 3.3 光子Dirac锥及其相关物理 |
| 3.3.1 光子晶体中的Dirac锥 |
| 3.3.2 Dirac 光局域模 |
| 3.4 二维光子拓扑绝缘体 |
| 3.4.1 光子拓扑绝缘体中的拓扑不变量 |
| 3.4.2 赝时间反转对称性与赝自旋 |
| 3.4.3 二维拓扑保护边缘态 |
| 3.4.4 拓扑光子晶体的k·P模型 |
| 3.4.5 拓扑光子相变机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 1.3μm 高速光子晶体面发射激光器研究 |
| 4.1 双晶格光子晶体谐振腔 |
| 4.1.1 双晶格光子晶体谐振腔的概念 |
| 4.1.2 双晶格光子晶体谐振腔晶格间距的调谐 |
| 4.2 1.3μm高速双晶格光子晶体面发射激光器设计 |
| 4.2.1 异质PCSELs的结构设计 |
| 4.2.2 理论分析 |
| 4.2.3 结论 |
| 4.3 基于Dirac点 1.3μm高速光子晶体面发射激光器的设计 |
| 4.3.1 研究背景 |
| 4.3.2 理论基础 |
| 4.3.3 器件设计 |
| 4.3.4 仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 1.3μm 高速拓扑体态面发射激光器研究 |
| 5.1 高速拓扑体态面发射激光器的设计 |
| 5.1.1 二维拓扑光子晶体谐振腔的设计 |
| 5.1.2 仿真结果 |
| 5.2 理论分析 |
| 5.2.1 蜂窝光子晶体的紧束缚模型 |
| 5.2.2 基于赝自旋能带反转分析 |
| 5.2.3 拓扑谐振腔支持的腔模 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 1.3μm 高速 Dirac 涡旋腔面发射激光器研究 |
| 6.1 矢量光束的理论基础 |
| 6.2 Dirac涡旋腔 |
| 6.2.1 对DFB激光器和VCSELs的拓扑理解 |
| 6.2.2 Jackiw-Rossi零模 |
| 6.2.3 Dirac涡旋腔的参数 |
| 6.2.4 Dirac涡旋腔的性质 |
| 6.3 1.3μm 高速 Dirac 涡旋腔面发射激光器的设计 |
| 6.3.1 异质 Dirac 涡旋腔的设计 |
| 6.3.2 仿真结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本论文主要完成工作 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）敏捷航天器凝视观测任务规划及最优姿态控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 航天器凝视观测概述及发展现状 |
| 1.3 航天器多目标观测任务规划研究现状 |
| 1.3.1 多目标观测任务聚类方法 |
| 1.3.2 多目标观测任务规划 |
| 1.3.3 任务规划研究中存在的问题与挑战 |
| 1.4 航天器最优姿态控制 |
| 1.4.1 无穷时域逆最优控制 |
| 1.4.2 无穷时域高鲁棒性最优控制 |
| 1.4.3 有限时域最优控制 |
| 1.4.4 敏捷航天器最优姿态控制存在的问题分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 敏捷航天器凝视观测姿态动力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相关变量符号的定义及引理 |
| 2.3 航天器凝视观测姿态运动建模 |
| 2.3.1 坐标系定义 |
| 2.3.2 不同姿态描述方式及运动学建模 |
| 2.3.3 航天器凝视观测姿态动力学模型 |
| 2.3.4 凝视观测地面目标的姿态跟踪误差动力学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 敏捷航天器多目标凝视观测任务规划 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 任务规划问题描述 |
| 3.3 基于团划分算法的密集点目标聚类 |
| 3.3.1 任务聚类模型建立 |
| 3.3.2 团划分算法 |
| 3.3.3 观测团目标的期望姿态计算 |
| 3.4 力矩约束下敏捷航天器凝视观测姿态转移最小时间计算 |
| 3.4.1 目标位于XY平面内情况下的近似时间最优解析解 |
| 3.4.2 目标位于XY平面外情况下的近似时间最优数值解 |
| 3.4.3 仿真分析 |
| 3.5 基于启发式蚁群算法的多目标观测序列规划 |
| 3.5.1 启发式蚂蚁转移策略 |
| 3.5.2 信息素更新策略 |
| 3.5.3 仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 敏捷航天器高精度逆最优姿态控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 最优控制器设计方法 |
| 4.3 逆最优控制律设计及最优性能指标构建 |
| 4.3.1 PD控制律设计 |
| 4.3.2 最优性能指标构建 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 敏捷航天器高精度防抖振CLF姿态控制 |
| 4.4.1 CLF控制方法介绍 |
| 4.4.2 次最优CLF控制律设计 |
| 4.4.3 变结构CLF多模控制律设计 |
| 4.4.4 仿真分析 |
| 4.5 有限时间CLF高精度姿态跟踪控制 |
| 4.5.1 控制器设计 |
| 4.5.2 控制系统稳定性分析 |
| 4.5.3 仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 指定时刻凝视观测最优姿态控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 控制参数自整定的指定时刻姿态重定向控制 |
| 5.2.1 问题描述 |
| 5.2.2 基于线性滑模的两阶段指定时刻控制 |
| 5.2.3 基于终端滑模的两阶段指定时刻控制 |
| 5.2.4 数值仿真 |
| 5.3 基于SDRE方法的指定时刻最优姿态跟踪控制 |
| 5.3.1 问题描述 |
| 5.3.2 SDRE最优控制器设计 |
| 5.3.3 闭环系统稳定性分析 |
| 5.3.4 引入路径点的改进SDRE控制 |
| 5.3.5 仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）多通道SAR地面运动目标检测与成像研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多通道SAR-GMTI系统发展现状 |
| 1.2.2 SAR运动目标检测研究现状 |
| 1.2.3 SAR运动目标成像研究现状 |
| 1.2.4 目前存在的问题 |
| 1.3 本文研究内容与结构安排 |
| 第2章 多通道SAR回波信号模型和杂波抑制方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多通道SAR回波信号模型分析 |
| 2.2.1 多通道SAR运动目标成像几何构型 |
| 2.2.2 运动目标与杂波信号模型 |
| 2.2.3 运动目标与杂波多普勒特性分析 |
| 2.3 地物杂波统计特性分析 |
| 2.4 基于DPCA-BCS的双通道SAR杂波抑制方法 |
| 2.4.1 压缩感知理论 |
| 2.4.2 双通道DPCA技术 |
| 2.4.3 基于稀疏贝叶斯学习的重构算法 |
| 2.4.4 实验结果与分析 |
| 2.5 基于STAP-BCS的多通道SAR杂波抑制方法 |
| 2.5.1 多通道STAP技术 |
| 2.5.2 BCS重构算法 |
| 2.5.3 实验结果与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 非均匀杂波环境下多通道SAR运动目标检测与重定位 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于子孔径的图像序列生成 |
| 3.3 径向速度对目标位置影响 |
| 3.4 多目标随机有限集模型 |
| 3.5 基于改进GMPHD滤波器的SAR运动目标检测 |
| 3.5.1 GMPHD滤波器 |
| 3.5.2 改进GMPHD滤波器 |
| 3.6 实验结果与分析 |
| 3.6.1 仿真结果与分析 |
| 3.6.2 Gotcha SAR实测数据实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于稀疏贝叶斯学习的SAR多运动目标成像 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多目标稀疏观测模型 |
| 4.3 基于CHIRPLET-BCS的SAR多运动目标成像方法 |
| 4.3.1 基于Chirplet基的自适应分解 |
| 4.3.2 基于BCS的多目标稀疏重构算法 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 仿真结果与分析 |
| 4.4.2 机载SAR实测数据实验 |
| 4.4.3 星载TerraSAR-X实测数据实验 |
| 4.4.4 Gotcha SAR实测数据实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于DCNN的多通道SAR慢速多运动目标快速成像 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 深度学习对逆问题的求解 |
| 5.3 基于卷积神经网络的SAR多运动目标快速成像 |
| 5.3.1 基于DCNN的多运动目标成像原理 |
| 5.3.2 成像网络架构 |
| 5.3.3 成像网络的反向传播 |
| 5.3.4 实验数据与结果分析 |
| 5.4 基于复数域卷积神经网络的多通道SAR慢速多目标成像 |
| 5.4.1 基于CV-CNN的多通道SAR慢速多目标成像原理 |
| 5.4.2 复数域成像网络架构 |
| 5.4.3 复数域成像网络的反向传播 |
| 5.4.4 实验数据与结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、几何光学中引入符号法则探讨（论文参考文献）
- [1]离轴反射系统主动光学校正及波前补偿方法研究[D]. 文明. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [2]基于深度学习的自适应光学波前传感技术[D]. 李自强. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021
- [3]消像差凸面全息光栅成像光谱系统建模与一体化设计[D]. 赵美红. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(03)
- [4]基于ISAR序列成像的空间目标状态估计方法研究[D]. 周叶剑. 西安电子科技大学, 2020
- [5]布尔逻辑思想研究[D]. 王春丽. 西南大学, 2020(01)
- [6]透视主义之外的建筑再现[J]. 阿尔伯托·佩雷兹-戈麦兹,路易斯·贝雷蒂耶,吴洪德. 时代建筑, 2008(06)
- [7]几何光学中引入符号法则探讨[J]. 毛强. 宿州师专学报, 2003(04)
- [8]1.3μm高速光子晶体面发射激光器与拓扑面发射激光器研究[D]. 李儒颂. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [9]敏捷航天器凝视观测任务规划及最优姿态控制[D]. 耿远卓. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [10]多通道SAR地面运动目标检测与成像研究[D]. 穆慧琳. 哈尔滨工业大学, 2021(02)