系統設計的案例
光學系統設計總體布局設計方法
一、 前言
光學系統，特別對一個比較復雜的光學系統，在系統設計初期就必須根據光學儀器總體要求利用光學系統基本結構元件，合理安排系統光路走向，完成光學系統總體布局設計，然后才是光學系統具體結構設計，像差平衡以致適當公差分配，最終獲得一個結果與性能俱佳的優質光學系統。一個較復雜的光學系統，往往不只是幾片簡單光學零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統結構，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統結合的多光路系統的融合，才能滿足光學儀器總體的多功能需求。OCAD光學系統自動設計程序提供了一個具有特色的光學系統總體布局平臺，可以利用光學系統的各種結構元件合理布局構建光學系統草圖，直接顯示并方便協調光線走向，實現光學原理，使得在光學系統設計的初期完成光學系統總體布局初始設計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結構設計功能完成光學系統初始結構參數設計，為下一步光學系統成像質量優化及其他后期設計打下基礎。
圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面
圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面
二、 光學系統的設計輸入
在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。其中包括：光學系統的類型、系統目標特性、系統像方特性、光學系統總體布局要求以及對光學系統通光量的要求等。
有了以上設計要求方能著手光學系統的方案設計。以往的這段工作都是由設計人員在紙面上構思，反復進行光學系統總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學系統自動設計程序，有效地提供了初始方案草圖設計的平臺。
展開 光伏電站是如何設計的？全面講解光伏系統設計過程
光伏電站是如何設計的？全面講解光伏系統設計過程
太陽能光伏發電是新能源和可再生能源的重要組成部分，被認為是當今世界上最有發展前景的新能源技術，因而越來越受到人們的青睞。太陽能發電的利用通常有兩種方式，一種是將太陽能發電系統所發出的電力輸送到電網中供給其他負載使用，而在需要用電的時候則從電網中獲取電能，稱為并網發電方式。另一種是依靠蓄電池來進行能量存儲的所謂獨立發電方式，它主要用于因架設線路困難市電無法到達的場合，應用十分廣泛。
一、光伏系統構成
光伏發電系統是由太陽能電池方陣，蓄電池組，充放電控制器，逆變器，交流配電柜，太陽跟蹤控制系統等設備組成。
二、光伏系統設計要點
三、光伏系統設計流程
1.資源調查
在進行光伏發電系統設計之前，首先需要對光照條件、氣象條件等進行詳細的調查，以確定建設地點的可行性。調查過程中需要了解區域的氣候狀況、陰影遮擋情況、土地用途、電網容量等因素，為后續的設計和制定方案提供依據。
2.系統結構設計
在光伏發電系統設計中，系統結構設計是非常重要的一步，其中包括光伏陣列、并網逆變器、匯流箱等組成部分的選型、布置，以及配電方案的制定等。需要考慮的因素包括系統整體功率、投資成本、電網接口能力、故障排除能力等多個方面。
3.組件選型
光伏發電系統設計中，組件的選型是關鍵的一步。需要根據系統功率、結構布置、光照條件等多個因素，選擇合適的組件類型和規格。并且需要考慮到組件的性能、效率、壽命等因素，以確保系統的穩定運行。
4.電氣設計
在電氣設計方面，需要對系統的電路圖、接線方案、保護及監控措施等進行詳細的規劃。同時需要考慮到電網接口能力、并網保護等因素。
展開 基于模型的系統工程在航電系統設計中的研究與仿真
例如波音公司、空客公司、洛克希德·馬丁公司等,不約而同的在新型號或新產品的設計中全面采用MBSE方法,涉及到系統任務和需求定義及管理、系統功能和內外部接口設計、電子設備和軟件的生產及測試、系統架構設計和系統綜合等各個領域。
飛機系統是典型的系統之系統,從飛機級看包含了飛控、機電、航電、液壓等眾多系統,對航電系統進行分解又包含了綜合顯控系統、綜合處理系統、無線電導航系統等分系統。在進行型號設計工作時,需要分開對飛機級和系統級開展建模仿真,上層系統設計結果是進行下層系統設計的輸入條件,下層系統設計結果是對上層設計的確認和驗證過程,層級之間分工明確,經過不斷地迭代過程,最終達到一個最優的設計結果。
MBSE是能夠將最初用戶需求轉化成為可執行功能模型的一整套規范方法,特別針對與復雜系統,按照這樣的方法和步驟能夠幫助設計員深入了解系統,進行合理的功能劃分和接口設計,從而分工完成各部分設計工作,最后再進行系統綜合。如圖2所示。
按照設計流程首先明確所分析的系統要干什么,即系統的功能是什么,定義為系統工程的黑盒階段,然后分析系統的功能如何來實現,定義為系統工程的白盒階段。黑盒階段和白盒階段的分析過程基本一致,不同點在于完成黑盒分析后,需要完成一輪架構設計,得到系統的邏輯架構,隨后在進行白盒分析時,將各個功能項全部分配到架構設計中劃分出來的各個分系統里。
設計方法研究
一、需求分析
需求分析階段工作包括需求定義、系統用例定義和建立追蹤關系三部分。
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五個方面介紹防高空拋物監控系統的設計，簡單易懂，設計不再難
最近一直在做施工圖紙的設計，今天來談談最近比較火的防高空拋物監控系統的設計，這個監控系統的設計不同于其他類型監控的系統設計，但是也差別不大。
正文：
一、首先防高空拋物監控的前端攝像機如何選擇呢？
監控系統的設計主要在于攝像機的選型，傳輸線路的選擇，后端存儲與顯示。防高空拋物監控的前端攝像機選擇主要為鏡頭和像素的選擇，比如常見的鏡頭有4m、6m、8m，常見的攝像機像素為400萬、600萬、800萬，像素越高，分辨率也就越高，看的越清晰。
我們大部分的監控攝像機像素在400-800萬像素之間。
二、監控系統的傳輸線路的設計
防高空拋物監控系統的傳輸線路設計和我們做其他類型的監控系統設計一樣的，現在應用比較多的還是網線與光纖的實用，前端是網線，長距離傳輸就選用光纖。
三、后端存儲與顯示
防高空拋物監控系統的存儲與顯示設計和普通的監控系統一樣的。
四、系統架構的設計
從系統架構來看，和我們普通的監控系統的設計沒有什么不同，那么防高空拋物監控的設計重點在哪里呢？很明顯，在于前端的攝像機的設計。
四、防高空拋物監控系統的設計重點
從這張圖，我們可以看到攝像機的選擇，攝像機焦距與覆蓋樓層之間的關系。因此我們要根據樓層的高度與寬度來選擇攝像機的類型。
五、防高空拋物監控系統安裝
從高空拋物監控系統剛開始流行的時候，我們選擇樓頂安裝，但是現在更多的是選擇在地面監控立桿安裝，也許是因為好施工的緣故吧。
監控立桿安裝，大家都比我熟悉了，就不多一一介紹了
展開 可靠性設計、可靠性測試、元器件選型、系統設計、微觀設計
熱設計重要、電磁兼容重要、環境防護也重要，那到底該如何下手呢？可靠性設計與常規設計還是有些方法論和思維方法上的差別，其本質是三部分：系統設計、微觀設計、過渡過程。
系統設計的核心是組成電子設備的各部分之間相互影響，需要從系統的角度考慮設計問題，不要頭痛醫頭，腳痛醫腳。比如，一個散熱片的選用和安裝，熱設計上要考慮其熱阻選用時否合適，為了增加熱阻還要考慮材料，工藝上要考慮安裝方法，結構設計上要考慮通風量、散熱片周圍的接地布線要考慮電磁兼容，結溫的溫升要考慮降額，用在海邊還要考慮腐蝕，如果設備有震動，還要考慮抗震設計，這是一個很綜合的問題。需要對全生命周期、全影響技術兩方面（如下圖）進行設計，實際技術并不難，難的是全面，因為一個工程師很難掌握如此全面的知識，解決辦法一是參加《電子設備系統可靠性設計》的培訓，讓每一個設計師掌握系統設計的思維方法和設計技術；二是設立系統工程師、總體設計組或總體設計部，專門的人研究各部分的相互影響，具體的設計師研究分項的專業設計和測試技術。
微觀設計的內容是注意細節，莫里哀的經典名言“很多人不是死于疾病，而是死于治療本身”，出現問題的設計，設計師沒考慮到該做哪方面的防護只占很少一部分，絕大部分是做了防護設計的考慮，但考慮的深度不夠。比如磁環的選擇，大小選對了，阻抗選對了，材料呢？適用的頻率范圍呢？信號線實際的濾波頻率呢？安裝方式呢？安裝的位置呢？一系列的問題，有一個細節沒做對，磁環的效果就大打折扣，甚至不發揮作用。很多器件的選擇是基于經驗，而不是基于實際的工程計算和測試結果，經驗的東西（尤其是別人的經驗），是在特定的條件下才有效，世易時移，此時此刻的應用方法未必合適，退耦電容、接地方法、布線、屏蔽殼體等方面都存在類似的問題。
展開 光學系統總體布局設計方法
一、 前言
光學系統，特別對一個比較復雜的光學系統，在系統設計初期就必須根據光學儀器總體要求利用光學系統基本結構元件，合理安排系統光路走向，完成光學系統總體布局設計，然后才是光學系統具體結構設計，像差平衡以致適當公差分配，最終獲得一個結果與性能俱佳的優質光學系統。一個較復雜的光學系統，往往不只是幾片簡單光學零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統結構，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統結合的多光路系統的融合，才能滿足光學儀器總體的多功能需求。OCAD光學系統自動設計程序提供了一個具有特色的光學系統總體布局平臺，可以利用光學系統的各種結構元件合理布局構建光學系統草圖，直接顯示并方便協調光線走向，實現光學原理，使得在光學系統設計的初期完成光學系統總體布局初始設計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結構設計功能完成光學系統初始結構參數設計，為下一步光學系統成像質量優化及其他后期設計打下基礎。
圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面
圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面
二、 光學系統的設計輸入
在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。其中包括：光學系統的類型、系統目標特性、系統像方特性、光學系統總體布局要求以及對光學系統通光量的要求等。
有了以上設計要求方能著手光學系統的方案設計。以往的這段工作都是由設計人員在紙面上構思，反復進行光學系統總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學系統自動設計程序，有效地提供了初始方案草圖設計的平臺。
展開 光學系統總體布局設計方法
一、前言
光學系統，特別對一個比較復雜的光學系統，在系統設計初期就必須根據光學儀器總體要求利用光學系統基本結構元件，合理安排系統光路走向，完成光學系統總體布局設計，然后才是光學系統具體結構設計，像差平衡以致適當公差分配，最終獲得一個結果與性能俱佳的優質光學系統。一個較復雜的光學系統，往往不只是幾片簡單光學零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統結構，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統結合的多光路系統的融合，才能滿足光學儀器總體的多功能需求。OCAD光學系統自動設計程序提供了一個具有特色的光學系統總體布局平臺，可以利用光學系統的各種結構元件合理布局構建光學系統草圖，直接顯示并方便協調光線走向，實現光學原理，使得在光學系統設計的初期完成光學系統總體布局初始設計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結構設計功能完成光學系統初始結構參數設計，為下一步光學系統成像質量優化及其他后期設計打下基礎。
圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面
圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面
二、光學系統的設計輸入
在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。其中包括：光學系統的類型、系統目標特性、系統像方特性、光學系統總體布局要求以及對光學系統通光量的要求等。
有了以上設計要求方能著手光學系統的方案設計。以往的這段工作都是由設計人員在紙面上構思，反復進行光學系統總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學系統自動設計程序，有效地提供了初始方案草圖設計的平臺。
展開 光學系統總體布局設計方法
一、 前言
光學系統，特別對一個比較復雜的光學系統，在系統設計初期就必須根據光學儀器總體要求利用光學系統基本結構元件，合理安排系統光路走向，完成光學系統總體布局設計，然后才是光學系統具體結構設計，像差平衡以致適當公差分配，最終獲得一個結果與性能俱佳的優質光學系統。一個較復雜的光學系統，往往不只是幾片簡單光學零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統結構，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統結合的多光路系統的融合，才能滿足光學儀器總體的多功能需求。OCAD光學系統自動設計程序提供了一個具有特色的光學系統總體布局平臺，可以利用光學系統的各種結構元件合理布局構建光學系統草圖，直接顯示并方便協調光線走向，實現光學原理，使得在光學系統設計的初期完成光學系統總體布局初始設計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結構設計功能完成光學系統初始結構參數設計，為下一步光學系統成像質量優化及其他后期設計打下基礎。
圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面
圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面
二、 光學系統的設計輸入
在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。其中包括：光學系統的類型、系統目標特性、系統像方特性、光學系統總體布局要求以及對光學系統通光量的要求等。
有了以上設計要求方能著手光學系統的方案設計。以往的這段工作都是由設計人員在紙面上構思，反復進行光學系統總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學系統自動設計程序，有效地提供了初始方案草圖設計的平臺。
展開 機械系統設計
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[OCAD] 光學系統總體布局設計方法
一、 前言
光學系統，特別對一個比較復雜的光學系統，在系統設計初期就必須根據光學儀器總體要求利用光學系統基本結構元件，合理安排系統光路走向，完成光學系統總體布局設計，然后才是光學系統具體結構設計，像差平衡以致適當公差分配，最終獲得一個結果與性能俱佳的優質光學系統。一個較復雜的光學系統，往往不只是幾片簡單光學零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統結構，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統結合的多光路系統的融合，才能滿足光學儀器總體的多功能需求。OCAD光學系統自動設計程序提供了一個具有特色的光學系統總體布局平臺，可以利用光學系統的各種結構元件合理布局構建光學系統草圖，直接顯示并方便協調光線走向，實現光學原理，使得在光學系統設計的初期完成光學系統總體布局初始設計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結構設計功能完成光學系統初始結構參數設計，為下一步光學系統成像質量優化及其他后期設計打下基礎。
圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面
圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面
二、 光學系統的設計輸入
在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。其中包括：光學系統的類型、系統目標特性、系統像方特性、光學系統總體布局要求以及對光學系統通光量的要求等。
有了以上設計要求方能著手光學系統的方案設計。以往的這段工作都是由設計人員在紙面上構思，反復進行光學系統總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學系統自動設計程序，有效地提供了初始方案草圖設計的平臺。
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OCAD應用：多檔變形系統設計
雙光楔變形系統可以作為非對稱擴束或圖形變形的雙光楔附加系統。該系統利用雙光楔消色差及兩組膠合光楔的不同傾斜角度，可以改變系統視場角度，再加上光楔子午及弧矢兩個不同方向的主要使系統在兩個不同方向上放大倍率不同可以構成使像面變寬或變窄的變形系統。雙光楔變形系統被廣泛應用于寬銀幕電影（視頻）的拍攝及放映方面極其方便有效。圖1顯示了變形系統在兩個不同方向的光學示意圖。圖2顯示了變形系統變形圖像示意圖。左側為矩形圖像變形，右側是圓形圖像變形效果圖。圖中紅色圖形為變形前物方原形，藍色為變形后像方效果。
圖1.雙光楔變形系統兩個方向光路示意圖
圖2.雙光楔變形系統變形圖像示意圖
圖3.雙光楔變形系統精度分析圖
利用一對雙光楔的轉動改變光楔轉角可以獲得多檔位不同變形比的可調變形比系統，如圖4。
圖4.雙光楔變形系統多檔位變形圖像示意圖
在設計雙光楔變形系統前，必須首先設計好系統結構參數初步構架。利用雙光楔消色差原理選擇光學材料以及每塊光楔的楔角，然后確定系統總面數以及光楔所在位置，如圖5。
圖5.雙光楔變形系統初始結構參數表
然后通過OCAD程序主界面“設計”菜單中“雙光楔變形系統設計”命令，根據對變形系統設計要求進行系統設計。設計界面如圖6。在設計界面左上角有一個變形系統類型選項，通過下拉式菜單可以選擇固定變形系統或多檔變形系統兩類不同模式。
圖6.雙光楔變形系統設計界面
多檔變形系統設計
有時需要利用調整系統內雙光楔的傾斜角度可以獲得不同變形效果，多檔變形系統是在固定變形系統的基礎上可以完成多個變形效果的系統。通過選擇“多檔變形系統”選項后可以獲得多檔變形系統設計窗體，如圖7。
設計方法基本好固定變形系統的方法一致。
展開 光學系統總體布局設計方法
光學系統，特別對一個比較復雜的光學系統，在系統設計初期就必須根據光學儀器總體要求利用光學系統基本結構元件，合理安排系統光路走向，完成光學系統總體布局設計，然后才是光學系統具體結構設計，像差平衡以致適當公差分配，最終獲得一個結果與性能俱佳的優質光學系統。一個較復雜的光學系統，往往不只是幾片簡單光學零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統結構，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統結合的多光路系統的融合，才能滿足光學儀器總體的多功能需求。OCAD光學系統自動設計程序提供了一個具有特色的光學系統總體布局平臺，可以利用光學系統的各種結構元件合理布局構建光學系統草圖，直接顯示并方便協調光線走向，實現光學原理，使得在光學系統設計的初期完成光學系統總體布局初始設計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結構設計功能完成光學系統初始結構參數設計，為下一步光學系統成像質量優化及其他后期設計打下基礎。
一、 前言
有了以上設計要求方能著手光學系統的方案設計。以往的這段工作都是由設計人員在紙面上構思，反復進行光學系統總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學系統自動設計程序，有效地提供了初始方案草圖設計的平臺。使用時只需在該程序的工具條里選擇“光學系統總體布局設計”的功能就可順利完成光學系統總體方案設計工作。
在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。其中包括：光學系統的類型、系統目標特性、系統像方特性、光學系統總體布局要求以及對光學系統通光量的要求等。
展開 宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計-有福利
今天就讓我們一起來學習離軸三反光學系統設計，領略宏語言賦予的光學設計之美。下面我們來了解一下：
《宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計》
READING
宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計
內容簡介
離軸三反簡介
反射
式光學系統由于其無色差特性，在很多領域非常受歡迎。傳統的同軸兩反的光學系統對于存在遮攔，視場小等問題 ， 目前離軸三反 （ Three-Mirror Anastigmat，TMA）光學系統也已經成為了趨勢，由于其多了更多的優化變量， 可以校正全部的初級像差，使得其性能更加，可以實現無遮攔，大視場，大相對孔徑，成像質量高，另外可實現長焦距等。
離軸三反設計
更詳細的介紹可以查閱國內外論文，每個光學系統設計之前，其使用背景需調研詳細，方能設計出比較合適的光學系統。
展開 光學系統總體布局設計方法
一、 前言
光學系統，特別對一個比較復雜的光學系統，在系統設計初期就必須根據光學儀器總體要求利用光學系統基本結構元件，合理安排系統光路走向，完成光學系統總體布局設計，然后才是光學系統具體結構設計，像差平衡以致適當公差分配，最終獲得一個結果與性能俱佳的優質光學系統。一個較復雜的光學系統，往往不只是幾片簡單光學零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統結構，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統結合的多光路系統的融合，才能滿足光學儀器總體的多功能需求。OCAD光學系統自動設計程序提供了一個具有特色的光學系統總體布局平臺，可以利用光學系統的各種結構元件合理布局構建光學系統草圖，直接顯示并方便協調光線走向，實現光學原理，使得在光學系統設計的初期完成光學系統總體布局初始設計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結構設計功能完成光學系統初始結構參數設計，為下一步光學系統成像質量優化及其他后期設計打下基礎。
圖1-1 一般光學系統總體布局設計平臺界面
圖1-2 連續變焦光學系統總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學系統總體組合布局界面
二、 光學系統的設計輸入
在進行光學系統設計之前，首先需要明確總體對光學系統的技術要求，也稱為設計輸入參數，這些屬于整個光學系統設計的依據。其中包括：光學系統的類型、系統目標特性、系統像方特性、光學系統總體布局要求以及對光學系統通光量的要求等。
有了以上設計要求方能著手光學系統的方案設計。以往的這段工作都是由設計人員在紙面上構思，反復進行光學系統總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學系統自動設計程序，有效地提供了初始方案草圖設計的平臺。使用時只需在該程序的工具條里選擇“光學系統總體布局設計”的功能就可順利完成光學系統總體方案設計工作。
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