基于片光源照明成像的水中群气泡特性测量

研究了舰船尾流分布特性规律,分析了图像法测量舰船尾流气泡参数的难点,提出了片光源照明、高速摄影技术结合的尾流气泡群测量方法.采用空气泵产生压缩空气,并通过微孔陶瓷管释放的方法建立了水中气泡产生及控制平台,系统通过调节空压泵气压,产生不同大小、密度、运动速度的气泡源,并采用片光源、短曝光时间（最小曝光时间为14μs）高速相机对不同气泡源进行了测量分析.结果表明：采用片光源照明、CCD照相技术可对气泡群进行清晰成像,空压泵压力的调节可获取不同尺寸、密度、运动速度的气泡源.     

基于强度调制的光纤声传感器设计研究

在假设发送光纤出射端的光强分布为高斯分布的基础上,提出了一种新型强度调制型光纤声传感器模型。该模型根据单模光纤准直器的耦合特性理论,结合四周固支圆平微机电系统(MEMS)反射膜片,并使用GRIN lens光学透镜实现光强度的调制。仿真结果表明,通过选择合适的调制参数可使光纤声传感器的探测灵敏度较传统强度调制模型有数量级的提高。     

激光声信号作为通信声源的实验研究

建立了激光声测量实验系统,采用Nd∶YAG激光器产生激光声信号,利用水听器测量激光声信号。通过实验分析了单个激光声信号的特征,研究了激光声信号的传输特性,进行了初步的激光声通信实验。结果表明,利用激光声作为通信声源具有可行性。随着传输距离的增加,激光声信号的衰减由快变慢,高频段能量衰减变快,低频段能量衰减变慢。该研究结果有助于激光声在通信领域的发展应用。     

多场景舰炮激光制导弹药照射指示特性研究

为提高舰炮武器系统作战效率,对舰炮激光制导弹药在典型条件下激光照射指示与跟踪探测进行仿真验证。针对舰炮武器系统激光精确制导弹药使用场景,建立了激光照射指示与弹药探测跟踪模型,编制了激光制导光区仿真计算软件,研究了不同气象能见度条件、不同攻击目标、舰艇本舰照射指示、无人机载照射指示等条件下激光精确制导弹药与照射器间的协同方法及指示、探测能力,并进行仿真计算。得到反射激光能量密度随着角度θc的增大过程中,反射激光的能量密度在逐渐减小,激光入射角度θz越大,反射激光的能量密度越大,两种照射方式产生的激光制导光区较为接近。无人机激光制导方式与舰船激光制导方式各有优劣,可适用于不同应用场景。     

液体中激光声传输特性

为了了解激光声在液体中的传输特性，理论分析了激光声的传输特性，并采用高速照相机、光纤MEMS水听器对激光声进行了实验研究，利用小波变换对采集的不同位置上的激光声信号各级频谱特性进行了分析。结果表明:激光声属于一种脉动球源，激光声信号传输过程中幅度与距离成反比关系；激光声的分析频带内存在明显的优势频率，峰值频率稳定在3.1 kHz，带宽稳定在3 kHz；低频信号的能量占总能量的70%以上，高频部分主要是噪声；从功率谱波形分析看，低频信号的强度幅值随时间、距离变化衰减较慢，而高频噪声随时间、距离变换衰减较快。     

舰船尾流激光探测跟踪方法与试验

舰船尾流激光探测跟踪是水下航行器对舰船进行探测、识别、跟踪的新手段。论文基于舰船尾流分布特性、气泡目标特性,采用蒙特卡洛仿真方法,实现了多尺度、宽数密度、大厚度舰船尾流气泡群的后向散射回波信号特性仿真,得到了水下航行器载激光探测系统在搜索、跟踪阶段信号的变化趋势,以及不同目标舰船的激光后向回波信号变化强度,可有效模拟激光探测系统对舰船尾流目标特性的真实跟踪状态。对于大型船只,当激光探测系统位于尾流之下时,航行器距舰船目标越近,尾流气泡激光回波越强,脉冲宽度展宽幅度越大;当激光探测系统位于尾流之中时,航行器距舰船目标越近,尾流气泡激光回波越弱,脉冲宽度变窄幅度越大。探测系统位于尾流之下时与探测系统位于尾流之中时,信号变化相反。小型船只信号变化趋势基本与大型船只保持一致,但尾流激光探测回波强度变低。开展了湖泊环境下船舶尾流激光探测跟踪试验,当探测系统在尾流之下时,大型船只尾流激光回波信号信噪比高,小型船只尾流激光难以检测。探测系统位于尾流之中时,大小船只尾流激光探测系统都可实现有效探测。论文可为舰船尾流探测实际工程应用提供支撑。     

基于改进遗传算法的干扰资源分配问题研究

针对组网雷达的干扰效率问题,设计了一种改进的遗传算法并将其应用于干扰资源分配问题,进而分别就一对一、多对少、少对多3种分配模型进行了分配方案制定以及干扰效益值计算。通过与其他算法结果的对比,发现本算法不但取得了较优的分配结果和效益值,且需要的迭代次数较少,验证了算法的高效性。     

激光致声过程研究

分析激光声与激光空泡运动的对应关系.采用Nd:YAG激光器和消像差透镜系统等产生激光空泡和激光声信号,利用50000f/s甚高速摄影系统、水听器和示波器测量并记录激光空泡和激光声信号.从理论和实验上证明了激光空泡的运动与激光声的有着严格的对应关系.     

舰载激光武器打击无人机蜂群毁伤特性研究

舰载激光武器是一种反制无人机蜂群有效、快速、低成本的防御手段。论文针对舰船无人机蜂群反制,分析了舰载激光武器对不同材质的无人机毁伤机理,结合无人机材料激光毁伤阈值,建立了激光武器反制无人机蜂群模型,仿真了不同激光功率条件下对无人机蜂群的有效打击距离,评估分析了激光武器打击无人机蜂群的作战效能,可为后续激光武器协同火力打击无人机提供支撑。     

高功率激光武器进展与启示

激光武器系统作为一种定向能武器系统,具有多样化作战任务剖面,与传统软硬毁伤武器相比,具有快速、灵活、精确、多重功能、作战范围广等优点。最近几年来,美、俄、德等国频频报道海军激光武器试验和进展情况。如何发展激光武器,既是技术问题也是思路问题,既要提高能力,又要考虑现实约束。论文梳理分析了近年来国外高能激光器、高能激光武器系统、国外高能激光武器集成演示论证的现状,探讨了其性能及特点,总结了外军高能激光武器发展对我们带来的启示。