星载激光雷达系统杂散光分析与抑制

针对全球范围CO2浓度和气溶胶检测的星载激光雷达系统的可行性进行研究。由于大气后向散射信号很弱,故星载激光雷达对杂散光很敏感。激光雷达系统由Ritchey-Chretien接收望远镜、多波段中继光学系统以及光电探测系统构成,因此,相比于传统成像光学系统,其杂散光的分析与抑制技术得到改进。对光机结构建模,基于杂散光来源分类和大量光线追迹,提出了一种位于激光雷达后光学系统中,而非接收望远镜中的杂散光抑制方法。仿真结果表明,位于后光学系统中准直器镜筒上的挡光环极大地抑制了杂散光。因此,可以舍去接收望远镜上的挡光环。     

微小型涡喷发动机向心涡轮的流动仿真

为了详细研究微型向心涡轮的内部流动特性,对一台自研微型涡轮发动机的涡轮进行了气动设计和全三维粘性数值模拟仿真,验证了叶片型线设计方案的可行性,得到模拟计算结果（落压比为1.91,总压绝热效率0.73,出口气流马赫数为1.2,流量13.8g/s）。研究了微型涡轮设计工况下内部的气流状态,对微尺寸下涡轮内部的流动特性及各种流动损失产生的特点及原因进行分析总结。结果表明：导向叶流道内的流动损失主要为由气体粘性引起的叶型损失;动叶流道中流动损失主要为气体在动叶前缘产生冲击形成的滞止损失与边界层损失,动叶出口叶片尾缘处形成的尾迹涡流损失。     

星载激光雷达望远镜主镜光机分析与优化

针对研制和集成完的直径为1 m的激光雷达望远镜,介绍了望远镜主镜系统的结构设计,并分析了主镜二级背板安装点匹配失调及主镜挠性支撑脚作用对主镜面形的影响。通过建立主镜系统的有限元模型开展光机分析,并对分析结果进行了处理,使其能够与集成装校时的干涉测量波前图进行直接对比,得出二级背板与光学基板安装点匹配失调是导致主镜形变过大的主要原因。针对此问题对望远镜主镜系统结构进行了改进,通过有限元光机结构分析,预计优化后的结构能够有效地减小匹配失调导致的主镜形变,将使主镜均方根形变量从0.3降至0.097（=632.8 nm）,满足激光雷达要求的0.15面形要求。     

基于声光扫描的三维视频激光雷达技术

提出一种基于声光扫描技术实现三维视频激光雷达系统,克服了基于传统扫描方式的三维成像激光雷达应用中所面临的成像速度慢、体积大、质量大等问题。采用二维声光扫描技术,大大提高了扫描速度;同时,采用高精度的时间差检测芯片,精确测量激光脉冲飞行时间,从而获得高精度的距离值,实现高精度的三维视频成像。详细描述了系统的原理、组成部分以及实验结果。在图像分辨率为63pixel×63pixel时,该系统三维成像速度达到25frame/s,实现视频三维成像,能够满足对成像速度要求较高的特殊场合的需求。     

海洋激光雷达探测卫星技术发展研究

从国家海洋战略需求出发,对我国发展海洋激光雷达必要性进行分析,对海洋激光雷达的特点,以及国内外发展情况进行梳理;分析了目前国内外激光雷达建设规划与已发射星载激光雷达的情况,提出未来星载海洋激光雷达的发展方向,以及在轨预期数据应用产品,讨论了星载海洋激光雷达关键技术,给出了“十四五”期间海洋激光雷达的发展前景。     

国内外数字化油田发展战略与技术途径

数字化油田实现了油田实体在虚拟世界的展现,并以信息技术、地学/石油工程和管理学为主要研究内容,向着更强更远的智能化方向发展。数字化油田有效地结合高分辨率卫星对地观测技术、基础数字地图库的建设及标准化技术、地理信息系统GIS技术,以及GPS-GIS-RS一体化技术等高端技术,对于实现数字化油田的数字化、网络化、可视化、自动化以及智能化,起到了不可替代的作用。     

基于物联网模式的远程无线供水系统的应用

远程无线控制系统为农安输油站解决了远程控制供水的难题。通过UDP通信协议,结合手机等通信设备、远程信息传输系统、水位传感器等实现了物联网通信,采用LabVIEW编程平台构建了图形化的软件监测系统,可实现数据的采集和在线分析,并可实现自动报警,在水位异常时,系统自动控制深水泵启停。实际测试表明所开发的系统可有效应用于远程无线控制,且能够保持准确性与实时性。     

针对风电维护任务的小型磁力爬壁车的设计

设计了一种小型磁力爬壁车,其主要任务是进行风电机组维护工作,能够完成从风电机组底座向上直达风力发电机的攀爬任务。该磁力爬壁车由机械系统和控制系统组成,机械系统由移动机构和吸附机构组成,主要包括轮爬壁车架、磁铁架、前桥、后桥等。该磁力爬壁车通过攀爬风电塔筒而取代了履带式吊车,无攀爬高度限制,极大的提高了风电维护的工作效率。