梁式结构动力模型降阶方法及其应用

工程项目当中常会遇到运载火箭、火车车厢和高层建筑等大型梁式结构的动力学性能分析,其计算工作量非常大,往往需要对动力模型进行降阶处理.针对这一问题,提出了面向梁式实体结构的多点凝聚法,基于梁平截面假设,该方法将结构每个截面上的有限元节点通过位移转换矩阵凝聚到该截面的多个凝聚点上,从而利用减缩基向量实现了模型的降阶.多点凝聚法还可推广应用到运载火箭液体推进剂的模拟当中,进一步提出了实体降阶法,该方法首先采用实体单元建立液体推进剂,并利用液体不可压缩和不能承受剪切应力的特性合理定义其弹性模量和泊松比这两个材料属性,随后便可利用多点凝聚法得到简化模型.算例表明,采用本文提出的模型降阶方法得到的简化模型一方面可以大幅提升计算效率,另一方面计算结果的相对误差可保证在8％以内,验证了降阶方法的有效性.     

测量空间相机像移量的联合变换相关器的改进

针对基于光学手段实现的传统光学联合变换相关器不适应空间环境等问题,对传统相关器进行了改进和试验验证。首先,采用完全电子学手段替代采用光学器件实现的方法解决了联合变换相关器适应空间环境的问题。然后,在联合变换过程中加入自相关运算,消除了零级衍射峰的影响,并引入过采样离散傅里叶变换方法提升相关器的测量精度。最后,采用精密直线导轨开展静态测试试验,验证了改进后的联合变换相关器的性能。静态测试试验表明：对于亚像元级的微小位移量,改进后的联合变换相关器测量误差均方根（RMS）值为0.22 pixel。改进后的联合变换相关器显示了良好的空间环境适应性和较好的可实现性,其精度基本满足空间相机像移补偿的要求。     

一种高电源抑制比的LDO电路设计

设计一种基于0.35μm 2P4M CMOS工艺,具有高电源抑制比、快速负载瞬态响应特性的低压差线性稳压器电路。该电路通过采用缓冲运放来驱动LDO电路的功率调整管,有效提高了LDO电路的电源抑制比和负载瞬态响应特性。该电路的输入电压为3.3V-4V,输出电压为2.8V;负载电流范围为0.5mA到100mA,当负载电流在全负载范围内瞬变时,输出端过冲电压小于1mV;在全负载范围内,低频时,电路的电源抑制比达到-89dB以上,在1MHz时,电路的电源抑制比达到-60dB以上。     

超大口径在轨组装红外望远镜遮阳罩热设计

超大口径在轨组装红外望远镜体积大、工作温度低,各组装模块间存在相互干扰,传统热控手段不能完全满足其热控需求。为达到热控指标,分析、利用日地-L2点轨道外部热环境特性,设计了一个面向超大口径在轨组装红外望远镜的五层遮阳罩。使用UG软件建立了该望远镜有限元模型,并进行了仿真分析。结果显示:来自太阳的1 296 W/m2的热辐射经过遮阳罩的遮挡后,到达低温区的辐射强度降低到0.036 W/m2,望远镜在遮阳罩展开后约210天时通过辐射被动制冷降温至50 K以下,满足热控需求。该设计为未来我国建造超大口径空间望远镜进行了热控技术探索,具有一定的参考价值。     

基于展开式望远镜的次镜调整结构设计

次镜作为展开式望远镜系统的重要光学组成部分,其位置姿态精度直接影响着成像质量的优劣;针对展开式望远镜系统次镜的五自由度位姿调整性能及精度要求,设计了一套由二自由度调节平台与三自由度倾斜调节机构组成的五自由度调整机构,将压电驱动下的柔性微动机构应用于对次镜XY向的精密调节之中;利用理论建模与有限元工程分析相结合的研究方法对压电精密驱动柔性平台动态驱动特性、承载性能进行分析;结果表明,所设计的五自由度调整平台能够满足次镜所需调节精度要求,具有实际意义。     

一种基于移相技术的图像超分辨方法

探测器像元尺寸的限制已成为空间遥感成像系统分辨率提高的一个瓶颈,针对以上问题,本文提出了一种基于移相技术的图像超分辨方法。通过采用移相技术获得相对焦平面产生小于探测器阵元尺寸的微小位移的图像序列,经过图像处理后获得实际分辨率优于探测器阵元尺寸的新图像。本文搭建了实验平台,介绍了实验装置的系统组成和工作原理,给出了图像处理采用的算法,并对其进行了实验验证。实验结果表明,利用该方法图像分辨率可以提高至原图像分辨率的1．4倍。     

快速反射镜椭圆弧柔性铰链多目标优化设计

在快速反射镜柔性铰链优化设计中,为保障反射镜精度和稳定性,应尽量提高柔性铰链工作轴转动柔度和非工作轴转动刚度。以某快速反射镜的椭圆弧柔性铰链为研究对象,首先利用最小二乘法和积分思想推导了三个转动轴的转动柔度公式,与有限元法对比,二者最大相对误差小于6.8%,解决了矩形截面扭转柔度积分过于复杂的问题;其次基于改进的非支配排序遗传算法（NSGA-II）对三个转动轴进行了多目标优化设计,达到设计指标,所得最优解和求解效率较传统算法有了明显提高,其中Pareto解求解效率较多岛遗传算法(MIGA)提高了14.3%,较粒子群算法(PSO)提高了25%;最后对NSGA-II算法所得最优解进行了有限元验证,结果表明二者最大相对误差小于6.5%,吻合较好。     

基于LabVIEW的亚像元成像实验平台设计

亚像元图像融合方法是一种提高遥感图像分辨力的有效方法,通过融合两帧对同一目标成像的、错开1/2像元的亚像元图像序列,得到分辨力更高的图像。本文以电控直线导轨、面阵CCD探测器、图像采集卡为硬件,基于LabVIEW开发控制软件,搭建了亚像元成像实验平台,实现了采集亚像元图像序列的功能。通过测试实验证明,该系统采集的图像配准精度极高,为下一步研究亚像元图像融合算法打下了良好的基础。     

基于位相相异方法的稀疏孔径系统图像复原

稀疏孔径成像系统的图像复原是稀疏孔径成像技术的一个关键环节.利用基于离焦的位相相异方法对同时存在子镜活塞误差和倾斜误差的Golay3结构类型稀疏孔径系统产生的退化图像进行复原研究,并采用改进的自适应遗传算法进行数值求解,同时对高斯噪声污染的图像进行复原.仿真实验结果表明,利用位相相异方法,对存在子镜配准误差的Golay3结构类型稀疏孔径系统进行图像复原,能取得非常好的效果,同时能够反演出较为精确的系统像差.