机载光电设备对高空气球的光谱可见性分析

对高空气球与机载探测器所处环境特性进行分析,利用MODTRAN大气传输模型计算了相同时刻下不同探测点的背景噪声强度,和不同时刻下目标处的背景光亮度,采用反向蒙特卡罗法计算出空基探测点处接收到的高空气球的散射亮度,计算出探测数据的信噪比,并就目标的光谱可见性进行了分析。计算表明,机载探测时,当目标位置与探测高度固定的情况下,探测夹角越小,目标的太阳天顶角越大,则探测信噪比越高,越容易满足探测仪器的阈值并有利于探测谱段的选择。     

含雾湿空气条件下地面目标热特征分析方法

采用考虑自然雾对太阳辐射的衰减、散射作用进而修正的太阳辐射模型,且考虑含雾湿空气条件下雾滴、湿空气与目标表面的换热机理及表面辐射换热、对流换热,建立了含雾湿空气条件下地面目标热特征分析模型,采用该模型计算分析了雾能见度、风速对目标表面温度的影响,分析了典型雾天条件下目标表面温度变化特性。结果表明:在雾出现时段,雾能见度越小或风速越大,目标表面温度值相对越低;考虑雾对目标表面热特征的影响具有很大的必要性。     

基于PSASP程序的励磁系统PID控制的仿真与验证

励磁系统的PID参数对发电机组和电网稳定的可靠性和动态品质具有重要的作用。检验励磁系统PID参数准确性的方法主要是进行发电机空载阶跃响应试验。本文采用中国电力科学研究院研制的电力系统综合仿真程序PSASP对沧东电厂4号机励磁系统进行了5%机端电压阶跃仿真试验,然后根据仿真结果进行了现场试验,结果表明仿真结果对现场试验具有重要的指导意义,不仅节省了现场调试的时间,而且进一步提高了现场试验的安全性。     

单模光纤中超高斯脉冲传输特性的研究

文章数值研究了一阶非线性和色散对超高斯脉冲传输的影响.结果表明:正的高阶色散引起的超高斯的振荡出现在脉冲后沿的峰值和拖尾上,负的高阶色散引起的超高斯脉冲的振荡出现在脉冲前沿的峰值和拖尾上;脉冲沿形状参数m越大,一阶非线性和二阶色散引起超高斯脉冲在传输的初始阶段峰值变得更大,且脉宽变得更窄;随着传输距离的增大,峰值变得更小而脉宽变得更宽,啁啾增加的更大;m越小,在脉冲的中心附近较大范围内啁啾的线性越好.     

基于PVDF的枕形压电发电装置性能仿真分析

提出了一种枕形压电发电装置,为了解该压电发电装置的发电性能,该文对其进行了有限元仿真。结果表明,弹性金属基片厚度、弧形压电梁宽度及初始曲率半径的增加将引起压电发电装置压电薄膜输出电压的降低;弧形压电梁的长度及弹性模量比的增加将引起压电薄膜输出电压的不断升高;压电薄膜厚度的增加将使其输出电压先增大后减小;弧形压电梁内侧压电薄膜的输出电压都要大于外侧压电薄膜的输出电压,且铍青铜基片压电梁要优于钢基片压电梁。     

Proposal of a new method for narrowing and moving the stimulated region of cochlear implants: animal experiment and numerical analysis

We have proposed the tripolar electrode stimulation method (TESM) for narrowing the stimulation region and continuously moving the stimulation site for cochlear implants. The TESM stimulates the auditory nerve array using three adjacent electrodes which are selected among the electrodes of an electrode array within the lymphatic fluid. Current is emitted from each of the two lateral electrodes and received by the central electrode. The current received by the central electrode is made equal to the sum of the currents emitted from the lateral electrodes. In this paper, we evaluate whether or not TESM works according to a theory which is based on numerical analysis using an electrical equivalent circuit model of the auditory nerve fibers. In this simulation, the sums of the excited model fibers are compared to the compound action potentials (CAP's) which we obtained through animal experiments. To identify the main parameter while maintaining the amplitude of the CAP (the sum of the fired fibers), we assumed the presence of some parameters from the radial current density profile. In the case of the width value among the parameters being kept constant, the amplitude of the CAP was almost constant; thus, the number of the fired fibers was also almost constant. The width value equals the distance between the points at which the profile of the radial current density of the electrode array and the line of the radial threshold current density of the electrode array intersect. It is possible to determine the measure of the stimulation region or site by controlling the width value and the ratios of the currents emitted from the lateral electrodes. As a result, we succeeded in narrowing the stimulation region by controlling the sum of the currents emitted from the two lateral electrodes. Also we succeeded in continuously moving the stimulation site by modifying the currents emitted from the two lateral electrodes.     

进动圆锥弹头双基地微多普勒特性分析

微动特征是弹道中段目标雷达识别的有效特征之一。该文首先利用由几何绕射理论推导的圆锥弹头散射中心模型确定了3个散射中心分别是锥顶及双基地角平分线在锥底平面上的投影与底面边缘的2个交点;然后建立了进动圆锥弹头双基地微多普勒模型,经化简可知双基地微多普勒模型与双基地角平分线上单基地雷达微多普勒模型相似,且双基地微多普勒幅值为单基地微多普勒幅值的半双基地角的余弦倍,这与单双站散射等效定理吻合;再通过分析3个散射中心的微多普勒模型得出了可用于进动和结构参数估计的3种相关性;最后利用电磁计算软件FEKO计算了圆锥弹头模型的双基地雷达截面积(RCS),通过对RCS序列的时频分析,验证了该文理论分析的正确性。     

毫秒激光辐射K9玻璃的激光损伤研究

利用毫秒激光损伤测试平台,通过改变焦距和聚焦位置,研究了K9玻璃前后表面附近的损伤概率和损伤形貌。结果表明,焦平面位于前表面时以热熔损伤为主,焦平面位于后表面时则以应力损伤为主,且尺寸明显大于前表面。建立二维热力学模型并对温度场和热应力场进行计算,结果显示,径向应力和环向应力是导致材料产生应力损伤的主要因素。激光辐照过程中在前表面产生的燃烧波能够增强激光能量耦合效率,是材料前表面产生熔融损伤的原因之一。此外,实验发现,焦距较短时,损伤概率随焦平面与样品表面距离的增大迅速下降,焦距较长时,易在样品前后表面同时产生损伤,这与透镜的焦深有关。     

基于BP神经网络的闭环太阳能自动逐日系统

本文针对目前主流的光电追踪式太阳能难以检验是否达到最大正对面积的缺陷,设计一种在视日运动轨迹追踪基础上改进的太阳能自动逐日系统.该系统以89C52单片机作为控制核心,通过GPS模块接受地理信息,初始化电池板在该地区的倾斜角和方位角.当选择粗调节模式时,单片机通过设定的太阳运动轨迹算法,控制两个自由度上的步进电机的旋转;当选择人工精调节模式时,观测者通过观察电池板上的阴影长度,手动调节,同时单片机把调节信息通过RS232串口通讯传递到计算机,计算机利用数据库的样本数据,采用有导师学习的BP神经网络算法,在Matlab中计算并反馈之后时刻的电池板的旋转角度;当选择无人精调节模式时,系统定时自行从按照上述算法调整机械部分旋转.该系统特别适合大面积电池板的系统.该系统具有测试精度高的特点,达到了设计要求.     

风廓线雷达探测模式分析与设计

通过对风廓线雷达回波信号原理和回波特点的介绍,分析了雷达信号与数据处理流程,根据雷达工作参数的取值对探测性能的影响,提出了风廓线雷达工作参数选择的顺序和原则:(1)根据高度分辨率和高度探测范围的要求确定脉冲宽度和脉冲重复周期;(2)根据对最大不模糊多普勒速度大小的分析,结合已选定的脉冲重复周期,确定相干平均次数;(3)根据测速精度的分析要求,结合已确定的最大不模糊多普勒速度值,确定谱分析时的快速傅里叶变换点数;(4)根据时间分辨率的要求,确定谱平均数。最后,设计了对流层风廓线雷达探测模式一览表,并介绍了实际应用效果。     

FBG 相似材料传感器埋入模型内部实验研究

针对模型实验内部关键点的应变测量,设计并制作了光栅-相似材料传感器,与传统的应变砖法中,将光栅粘贴在立方体试件表面相比,该文将光栅埋入相似材料立方体试件内部,以消除边界效应的影响。通过对比实验,研究去涂覆层光栅在相似材料中的布设工艺,为验证所设计传感器应用于模型实验内部应变测量的可靠性,基于圣维南定理,将传感器埋入一边长是其3倍大的相似材料试件中心,以此在模拟实验中有围压的条件及消除边界效应的影响,实验结果验证了测量结果的可靠性。     

基于Fisher变换的多尺度图像识别方法及其车形识别应用

该文提出了一种图像识别方法。该方法首先对识别图像进行多尺度小波分解,把不同尺度的分解结果组织为分解向量,再对分解向量作Fisher变换。在Fisher变换域内依据最小绝对距离(或相对距离)识别图像。该方法主要依据小波分解低频分量进行识别运算,对噪声不敏感:同时识别结果已经融合多尺度的识别运算,故目标图像大小对识别结果影响较弱。实践证明,该方法正确识别率高,鲁棒性强。     

光学相控器件调制误差对干涉投影条纹的影响

以马赫泽德干涉光路结构为基础,采用电光材料的光学相控技术产生用于光学形貌测量的干涉投影条纹。为了研究电光晶体作为光学相控器件的相位调制误差对干涉条纹质量的影响,建立了电光晶体对干涉条纹质量的模型,分析晶体折射率、平面度与波前调制的关系及其对干涉条纹质量的影响。仿真结果表明,电光晶体调制误差会影响干涉条纹质量。理想平面度下晶体折射率的畸变会使干涉条纹变形,折射率离散化阶数直接影响投影条纹的高次谐波成分,甚至导致投影条纹严重失真;折射率理想的情况下,晶体平面度的差异也会造成干涉条纹不同程度的形变。     

半主动激光制导武器系统的高重频干扰有效概率研究

导引头波门内,制导信号能否进入以及高重频干扰是否超前均是概率问题,文中采用概率分析的方法,讨论了制导激光进入波门内的概率（制导概率）和高重频激光第一个脉冲超前制导激光的概率（超前概率）。通过研究制导概率与激光器出光时间标准差（激光时序标准差）的关系和制导概率与波门宽度的关系,得出了当波门宽度为激光时序标准差的6.18倍时,可认为制导激光完全进入波门内。基于制导概率研究超前概率得出了:超前概率与波门内高重频脉冲数的关系;不同高重频激光频率下超前概率与波门宽度的关系;当波门内出现4个高重频脉冲数时,超前概率为98.21%。所以从激光制导讲,可根据激光时序标准差选取导引头波门宽度,实现精确制导;从高重频干扰效果讲,可根据导引头波门宽度确定高重频干扰频率,从而达到有效干扰。     

排放口结构对水下航行器热射流红外特征的影响

水下航行器动力系统循环冷却水经由排放口排出,与环境水体掺混换热形成热射流。热射流在环境水体中扩散、浮升并在水体表面形成红外特征。为探究排放口结构对水下航行器热射流红外特征的影响,文中采用仿真分析结合实验验证的方法进行研究。依托CFD计算软件平台建立水下航行器运动模型,设计不同半径比椭圆形排放口结构并对比热射流红外特征差异。通过缩比水池实验验证椭圆形排放口半径比对热射流红外特征的影响,同时验证仿真计算方法及设计参数的有效性。在椭圆形排放口的基础上,进一步设计排放口数量及分布位置,抑制热射流红外特征,提升水下航行器热隐身性能。根据仿真计算及实验结果可知,在排放流量相同的条件下,半径比越小的椭圆形排放口热射流掺混换热效果越好,红外特征越不明显。同时,增加排放口数量以及排放口分布位置采用两翼排列方式可以进一步加强热射流温度衰减,降低水面最高峰值温度。     

雷电回击速度非单调变化对电场波形的影响分析

针对回击速度的非单调变化,采用回击通道分段的思想,建立了速度非单调变化条件下的回击工程模型,并检验了该模型的有效性与准确性.基于变速度的回击工程模型,分析了回击速度非单调变化对电场的影响,发现回击速度主要通过影响电场辐射场分量来改变回击电场波形,并导致回击电场出现次峰现象.文中还分析了回击速度的不同变化趋势对电场波形的影响和速度峰值所在高度不同时电场的变化规律.结果表明:当速度峰值所对应高度不变的情况下,回击速度增长越快,电场曲线次峰的上升段越陡;速度衰减越慢,次峰之后的凹陷程度越不明显;速度峰值所在高度越低,电场次峰出现越早,表明回击速度的变化对回击波形的精细结构有显著影响.通过建立变速度的回击工程模型,可加强对电场波形精细结构的理解与认识.     

左右手材料光子晶体带隙及表面波局域电场特性

为研究与设计新型光波导和光学传感器，通过参数匹配，并利用平面波展开的传输矩阵理论及布洛赫定理，研究左右手材料光子晶体的能带结构、表面波局域电场分布等，结果表明:零平均折射率左右材料光子晶体能带中存在的半封闭状和封闭状禁带结构，且通带中的能级曲线由高频向低频方向振荡衰减并简并。添加表面覆盖层介质后，部分半封闭状及封闭状禁带中出现正向波和反向波分立能级，分立能级随覆盖层厚度增大向波矢减小方向移动，半封闭状禁带中的分立能级在覆盖层厚度达到一定数值时出现分裂现象。禁带中正向表面波局域电场极大值均处于覆盖层与光子晶体表面交界处附近，并随覆盖层厚度增大或远离交界处而衰减，封闭状禁带对应的局域电场极大值对覆盖层厚度的响应灵敏度弱于半封闭状禁带。禁带中的反向表面波局域电场及其极大值均处于光子晶体内部，而且随覆盖层厚度增大而增强，封闭状禁带对反向表面波的局域限制作用、表面波与入射光的耦合作用、局域电场对覆盖层厚度的响应灵敏度等强于半封闭状禁带。     

基于激光雷达的火箭主动漂移量测量技术

针对现有高速电视交会测量火箭漂移量受外界环境影响大和测量数据不能实时获取等问题,提出了基于激光雷达的火箭实时起飞漂移量主动测量方法。首先将激光雷达通过安装台安装在二维精密转台,在火箭发射过程中,二维精密转台带动激光雷达持续高精度跟踪扫描火箭的目标点位置,获取目标点位置对应的激光点云数据。接着,数据处理系统接收激光点云数据,拟合每一帧数据的椭圆曲线及其圆心位置,以火箭静止时椭圆圆心位置为基准位置,计算每一帧数据的椭圆圆心位置与基准位置的相对差值,确定火箭在起飞阶段的实时漂移量。最后,通过火箭发射试验验证文中提出的测量系统及测量方法,试验结果表明:在有环境干扰条件下,实时漂移量测量精度可达到3.1 cm,是目前火箭漂移量测量中精度最高的测量方法,同时可保证数据的实时性。为火箭发射的安控台提供了实时判别数据,保证了发射过程的安全。     

非谐振多层级联频率选择表面研究

为了减少工作在L波段的机载天线对高于其工作频率范围来波的散射,设计了一种非谐振单元组成的多层级联结构阵列.它是在十字网栅电感层基础上,通过螺旋曲折线的形式有效延长电流路径,加大电感层的感性效应,这种折线螺旋能够控制单元尺寸,还能抑制高阶模和栅瓣的出现.采用修改电容层金属图案的方法,将贴片单元变为谐振型的方环单元,并将这种带阻型方环单元的传输极点置于阵列干涉点处,可以有效抑制由阵列干涉造成的窄传输峰,从而减少高频电磁波散射的影响,达到减小电磁散射对飞机雷达散射截面的影响,从而实现表面频率选择.采用高频电磁场仿真软件对上述设计的物理模型和等效电路模型进行了仿真,并对结构尺寸进行了优化设计.通过实验对设计样品进行了测试和分析,结果表明上述设计能够达到频率选择的目的.     

一种计算有耗媒质中跨界目标电磁散射的高效算法

为了克服传统离散复镜像法计算有耗媒质中索莫菲尔德积分的不足,提出了一种基于增强离散复镜像法的插值算法。当场点和源点位于分界面两侧时,谱域格林函数中同时包含场点和源点位置坐标,传统二级离散复镜像法无法一次拟合复指数参数,考虑将谱域核函数对场点坐标分离,然后建立复镜像参数随源点坐标的一维插值表,从而可以对复镜像参数进行插值运算;当场点和源点均位于有耗媒质中时,二级离散复镜像法的采样路径会带来错误,提出对谱域核函数进行形式变换再进行求解,从而使插值法适合有耗媒质中格林函数的计算;为了扩大传统二级离散复镜像法的横向计算距离,在对复镜像参数进行复指数级数拟合时,选择增强离散复镜像法的采样路径。该方法同传统对格林函数进行插值的方法相比,在计算复杂度降低的同时,效率和精度都获得了大大提高。