影像式多目標模擬器製作與平行光顯像系統設計

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姓名

陳孟暉(Meng-Hui Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

光機電工程研究所

論文名稱

影像式多目標模擬器製作與平行光顯像系統設計
(The Manufacture of Image Simulator of Multiple Targets andThe Design of Collimation Display System)

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摘要(中)

影像式模擬器應用已非常廣泛，其具有高安全性，經濟效益佳，重複使用性佳等優點；除了廣為人所知的飛行模擬器外，另有目標影像模擬器，用於飛彈電子影像導引系統的檢測。
本論文以DIME(Dynamic Infrared Missile Evaluator)為範本，設計一套適用於可見光波段的飛彈影像導引系統評估的模擬器；首先設計一套影像模擬器介面，以產生空中追擊目標的影像，同時標靶會產生多個目標以混淆飛彈導引系統，外在環境影像也可依需求改變。
平行光顯像系統對於飛彈測試相當重要，本文中討論了兩種形式的平行光鏡組，分別為折射式和反射式。折射式鏡組部份，介紹設計流程與成像品質評鑑，並完成平行光鏡組MTF=0.2 @ 45 lp/mm；反射式鏡組部份，則討論了影響成像品質的因素。最後整合了平行光鏡組與目標模擬器，建構出一套飛彈導引系統評估器。

摘要(英)

The application of image type simulator is already widespread. It has advantages such as high quality of security, good economic efficiency and it performs well when being reused. Besides the well-known Aircraft Flight Simulator, there are target image simulator for the use of electronic-image guided missile guiding system examination.
The present paper takes DIME (Dynamic Infrared Missile Evaluator) as an example for designing a simulator to be suitable for the missile image guiding system appraisal in visible light wave. First, design a set of image simulator to generate a target image for aerially pursuit. At the same time it would create many targets to confuse the missile guiding system. The external environmental image can be changed according to the demand as well.
The collimating display system is quite important to the missile system test. This article discussed two kinds of collimating lens which are refractive type and reflective type respectively. In the part of refractive collimating lens, it introduced the design flow and the evaluation on imaging quality. As for the part of reflective collimating mirror, it discussed factors which influence imaging quality.

關鍵字(中)

★ 影像
★ 模擬器
★ 平行光顯像

關鍵字(英)

★ simulator
★ image
★ collimating display

論文目次

摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機 4
1.3論文架構 6
第二章基礎理論與原理 8
2.1光學基本原理 8
2.1.1 反射定律 8
2.1.2 Snell’s Law 9
2.2圓錐反射面光學特性 9
2.2.1 拋物面光學特性 9
2.2.2 球面光學特性 10
2.3 初級像差理論 10
2.3.1 像散 10
2.3.2 場曲 11
2.3.3 色差 13
2.4 成像品質評鑑 14
2.4.1 光斑圖 ( Spot Diagram ) 15
2.4.2 調制傳遞函數(FFT MTF) 15
第三章多目標影像模擬器 17
3.1 模擬器架構 17
3.2 模擬器製作 18
3.2.1 3D模型建立 20
3.2.2 背景環境 21
3.2.3 熱誘餌設定 22
3.2.4 人機介面 23
3.3 影像整合 24
第四章折射式平行光顯像系統 28
4.1 硬體架構 28
4.1.1 DLP 投影機簡介 30
4.2 平行光學鏡組 33
4.2.1 透鏡之近軸成像特性 35
4.3 設計流程 36
4.4 折射式平行光顯像系統 39
4.5 優化後之平行光輸出模組 41
第五章反射式平行光顯像系統 45
5.1 系統架構 45
5.2 拋物面鏡成像分析 45
5.2.1 物(光源)的放置 46
5.2.2 拋物面成像模擬 49
5.2.3 拋物面鏡成像比較 51
5.3 整合測試 54
第六章結論與未來展望 56
6.1 結論 56
6.2 未來展望 57
參考文獻 58
附錄一 61

參考文獻

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指導教授

黃衍任(Yean-Ren Hwang)

審核日期

2008-7-15

推文