臺灣博碩士論文加值系統

隨著資訊變化的日新月異，無論在國軍方面或民間監控系統之發展趨勢皆有向上攀升的需求，掌握對手行動情報是現今戰場為最重要之事。本論文因應此重點，故將飛行器取像模組之正向運動補償機構之設計研究，運用工程設計法與品質機能展開做整體規劃開發，期能達到滿足使用者需求之產品。
本文從無人飛行載具之飛行運動，獲知飛行中與模糊補償之相互關係著手，再參考已發表之文獻、論文及專利，分析優劣，作為使用者之需求。依循工程設計中品質機能展開法(QFD,Quality Function Deployment)方式，將使用者需求轉換為工程需求等步驟，依序建構飛行器取像模組之正向運動補償機構之品質屋，並經由品質屋之研討分析，訂定產品之量化數值規格及工程目標。且經由概念產生及概念評估的設計法則，來建構補償機構之概念設計。後續將概念設計成果轉化為細部設計，產出具體化之實質產品，對實質產品之樣本進行測試、分析，作為產品之改善依據，經重覆的測試、修正，以期滿足使用者需求之完善產品。

According to the information variations on the battlefield, it is very important to know the situations during the warfare. The use of the surveillance devices become one of the key points in modern weapon development. Therefore, this study focuses on the design of the mechanisms on forward motion compensation. These mechanisms can be used to compensate images and capture stable images on the flight.
This thesis starts with the review of published documents and patents to analyze the characteristics of the current design. Follow the engineering design method with Quality Function Deployment (QFD), the customers’ requirments can be realized. Then, customers’ requirements were be changed into engineering specifications. Finally, the House of Quality of the mechanism can be set up, and also the design targets can be determined. The following step is the comceptul design includeing comcept generations and comcept evaluations. According to the results of the comceptul design, detailed designs of the mechanisms were realized in the Pro/E software, and the prototype of the mechanism can be manufactured. Then, the prototype was tested by the specifications established in the QFD house, and the original designs were be evaluated and improved by the test results. Eventually, the ideal product that meets the customer’ can be created.

目錄
誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
表目錄 ix
圖目錄 x
1. 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 4
1.3 研究方法 4
1.4 文獻回顧 6
1.4.1 正向運動補償機構相關國內碩博士論文 6
1.4.2 酬載取像模組之正向運動補償機構研究相關專利 9
1.4.3 酬載取像模組之正向運動補償機構研究相關期刊論文 15
1.4.4 相關文獻討論 16
1.5 論文架構 18
2. 工程設計流程介紹 19
2.1 QFD介紹 19
2.1.1 規格發展與制訂（Specification Development/Planning） 19
2.1.2 QFD表格建立（QFD House Setup） 20
2.2 概念設計（Conceptual Design） 22
2.2.1 概念產生（Generate Concepts） 24
2.2.2 概念評估(Evaluate Concepts) 26
2.3 細部設計(Detailed Design) 29
2.4 試樣(Prototyping) 29
2.5 測試(Testing) 29
3. 飛行取向取像模組正向運動補償設計 31
3.1 QFD表格建立(QFD House Setup) 31
3.1.1 定義顧客為誰(Who)、確立顧客需求(What)、及其相對重要性(Who vs. What) 31
3.1.2 市場評估與競爭對手分析(Now、Now vs. What) 34
3.1.3 決定顧客需求(How)與工程規格之關連性(How vs. What) 36
3.1.4 訂定工程目標(How Much）及各工程規格相互間之關係(How vs. How) 38
3.1.5 飛行取向取像模組正向運動補償設計品質屋 40
3.2 概念設計(Conceptual design) 41
3.2.1 概念產生(Concept generation methods） 42
3.2.2 概念評估(Concept evaluation) 47
3.3 細部設計 51
3.4 試樣 52
4. 軟、硬體介紹 53
4.1 軟體架構之介紹 53
4.1.1 LabVIEW簡介 53
4.2 硬體架構簡介 54
4.2.1 RS-232串列埠介面 55
4.2.2 步進馬達之介紹 58
4.2.3 壓電平台介紹 59
4.2.4 光學尺介紹 59
4.2.5 隔震系統介紹 59
4.2.6 六軸平台介紹 60
5. 測試與分析 62
5.1 測試設備建立 62
5.1.1 控制流程介紹 62
5.1.2 控制流程作業 63
5.2 單軸平移台測試 65
5.3 旋轉軸測試 65
5.4 飛行Data測試 66
5.5 飛行取相模組正向運動補償機構測試與結果 68
5.6 小結 69
6. 結論與未來方向 70
6.1 結論 70
6.2 研究應用方向 70
6.2.1 專利申請 71
6.2.2 Single Board RIO 71
6.3 未來研究方向 71
6.3.1 多功能設備 71
6.3.2 六軸平台裝設 71
參考文獻 73
附錄A1 76
飛行取向正向運動補償機構-美國專利檢索結果 76
附錄A2 83
Forward Motion Compensation-期刊檢索結果 83
附錄A3 84
Forward Motion Compensation-論文檢索結果 84
附錄A4 86
國內專利檢索篩選結果列表 86
附錄B 87
RS-232控制指令 87
附錄C 90
馬達控制器規格 90
附錄D 91
壓電平台規格表 91
附錄E 92
光學尺規格表 92
附錄F 93
平移台與旋轉台規格表 93
自傳 95

[1] http://insectforum.no-ip.org/gods/cgi-bin/topic.cgi?forum=8&topic=3221，
http://www.ntdtv.com/xtr/gb/2010/02/11/a391419.html，
http://klipizle.us/-xMSam9zT2eG62Mg.html。
[2] Quigley Morgan, Goodrich Michael A., Griffiths Stephen, EldredgeAndrew, Beard Randal W., “Target Acquisition, Localization, and Surveillance Using a Fixed-Wing Mini-UAV and Gimbaled Camera”, Journal of IEEE, 18-22 April, pp.2600-2605.
[3] http://en.leica-camera.com/home/
Peter Fricker’’ Forward Motion compensation (FMC) – Is it the same in The Digital Imaging World’’ Product Manager, ALDS40, Leica Geosystems Geospatial Imaging, Peter.Fricker@gi.leica-geosystems.com,November, 2007
[4] 詹謹聰，“UAV酬載取像模組避震設計之研究”，碩士論文，國防大學理工學院機械工程研究所，桃園，第2-5頁，2010。
[5] 曾錦煥，創意設計與專利迴避，交通大學技術報告，新竹，第60-90 頁，2004。
[6] 席銘杰，“適應性移動補償內插之交錯系統實現”，碩士論文，清華大學電機工程學系，新竹，2005。
[7] 吳聲傑，“應用幾何校正法輔助無人載具空拍影像從事調查分析之研究”，碩士論文，中興大學水土保持學系，台中，2001。
[8] 王紹宇，“建構於MPEG-4之強韌性細粒狀可調層次式視訊編碼技術之參數設定研究”，碩士論文，交通大學電子工程學系，新竹，2005。
[9] 陳嘉偉，“應用於H.264Baseline Profile/Main Profile視訊編碼標準之高效率低成本像素預測補償器”，碩士論文，中正大學電機工程學系，嘉義，2005。
[10] 許宏盛，“模糊滑動補償控制器設計”，碩士論文，中華技術學院電子工程學系，台北，2002。
[11] Partynski, Andrew J. “Dual band framing reconnaissance camera”, US Patent Number 6477326,2002.
[12] Wight, Ralph (Northport, NY), “Steerable wide-angle imaging system”, US Patent Number 4908705,1990.
[13] Louis, Pierre “Device with camera modules and flying apparatus provided with such a device”, US Patent Number 7365774,2008.
[14] Greenfeld, Israel “Airborne reconnaissance system”, US Patent Number 7136726,2006.
[15] Teuchert, Wolf-dieter (Königsbronn, DE),“Stabilized camera”,US Patent Number 6370329,2002.
[16] Gat, Nahum “General line of sight stabilization system”,US Patent Number 7466343, 2008.。
[17] Yavin, Zvi “Method for reducing the number of scanning steps in an airborne reconnaissance system, and a reconnassance system operating according to said method ”,US Patent Number 20090009602, 2009.
[18] Watson, John Thaxter “Panoramic camera with forward image motion compensation by optical rotation of image”,US Patent Number 3580150, 1971.
[19] Prinz, Reinhard “Method and means for compensating for image motion in an aerial camera ”,US Patent Number 4505559, 1985.
[20] Sharaf, A. Marvasti, F.’’Motion compensation using spatial transformations with forward mapping’’ Source：Signal Processing: Image Communication, p 209-227, Jan 1999。
[21] Cafforio Ciro’’Motion compensated image interpolation’’Source:IEEE Transactions on Communications, v 38, n 2, p 215-222, Feb 1990。
[22] Ullman, David G. The Mechanical Design Process, McGraw-Hill, America, pp.137-175, 2003。
[23] 周靜娟，“圖控程式與自動量測 LabVIEW 7.X”，全華圖書股份有限公司，台北，2008 。
[24] 陳永智，“光通訊元件系統之設計與建立”，碩士論文，國防大學理工學院機械工程研究所，桃園，第11-79頁，2006 。
[25] Optical Mount Instrument Inc，匠星光電公司，桃園，第4-1頁，2004-2005。
[26] http://www.physikinstrumente.com/en/products/hexapod_tripod/hexapod_tripod_selection.php。
[27] http://www.ni.com.tw/