海水中超低频电磁波传播特性

利用电磁波传播所满足的麦克斯韦方程组,研究了超低频电磁波在海水中、海气界面和跃层界面的传播特性,为超低频雷达通过探测海洋内波引起的电导率的扰动进而判断海洋内波的存在提供理论依据。     

海水中电磁波的弯曲

利用导电媒质中的斯耐尔定律 ,研究了电磁波在空气—海水界面的行为及在海水中的传播情况 ,得出了低频电磁波总是沿垂直海面的方向向海里传播 ,在存在温度梯度的情况下电磁波在向海底传播过程中会发生弯曲的结论     

海水中时谐磁场的传播特性

依据Maxwell方程组和海水中电磁场边界条件,推导出均匀海水中水平环形线圈的时谐磁场表达式;采用折线逼近法和分步积分法,对海水中时谐磁场的传播特性进行了数值计算。在此基础上,采用环形线圈磁场产生器进行了时谐磁场试验研究。理论计算和试验结果均表明:随着距离的增大,海水中磁场各分量幅值减小,但衰减速率变慢;一定强度的主动源磁场在敏感距离内可以被仪器探测到。     

MgSO4弛豫吸收对水下强声波脉冲传播的影响分析

对水下等离子体放电强声波脉冲实验测量波形进行FFT变换发现,其能量主要集中在100kHz以下的频段内,在这个频段内,海水中存在的一种盐类——MgSO4(硫酸镁)化学弛豫会造成声波的逾量吸收.本文从包含海水中MgSO4弛豫吸收的修正物质状态方程出发,推导了强声波脉冲传播的新的波动方程,并结合具体的数值算法,对强声波脉冲的传播进行了数值模拟,分析了MgSO4弛豫吸收对脉冲波形的传播及频谱的影响.研究表明,MgSO4弛豫吸收对陡峭的冲击脉冲波形具有平滑和展宽作用,使得脉冲的能量更靠近低频.这种效应与球面波阵面的几何扩散相结合,造成了强声波脉冲能量的逾量损失.     

舰船极低频电场的产生机理及其防护

舰船极低频电场由于能在海水中传播到很远的距离,而且很容易被探测到,已成为舰船的一个重要目标特性.螺旋桨转动调制舰船腐蚀电流和外加电流阴极保护系统在海水中产生的电流是舰船极低频电场的2个重要来源.质量较差的阴极保护系统(ICCP)中的电源滤波器也会导致极低频电场的产生.电磁场防护结构工艺、被动轴接地系统、主动轴接地系统和电场抵消系统是目前降低舰船极低频电场的主要方法.     

海水液压传动的发展及其在海军装备中的应用前景

指出海水液压传动直接以海水为液压工作介质,具有与海洋环境相容、安全性好、隐蔽性好、效率高、比功率大、结构简单、性能稳定等突出的优越性,在海军装备中具有独特的使用优势．进而论述海水液压传动技术的发展及其在海军各类装备中的应用前景．     

寿命周期费用技术在船舶海水管路选材中的应用

由于不同材料在价格、性能等方面的差异,由不同材料组成的船舶海水管路在购置费用、维修费用等方面存在较大差异,给船舶海水管路选材带来一定的困难,因此提出将寿命周期费用技术应用于船舶海水管路选材决策中.首先,分析了不同金属材料在海水中的腐蚀性能;其次,建立了海水管路寿命周期费用计算模型;再次,以某石油公司的多用途工作船为工程实例,估算出不同材料组成的海水管路寿命周期费用;最后,给出各方案下费用比较和海水管路选材建议.通过寿命周期费用技术在船舶海水管路选材中的应用,验证了寿命周期费用技术是一个有力的科学决策工具,值得推广和应用.     

基于高阶交错网格有限差分法的海洋声场计算

为更好地认识和解释海洋声场的传播规律,基于数值计算的方法对声场的传播过程进行了模拟,给出了二维理想流体介质中的一阶声波方程,推导出相应的高阶交错网格有限差分格式,以及海水自由界面和完全匹配层吸收边界条件(PML)公式,并采用通量校正传输方法(FCT)压制数值色散。通过对海洋声场计算,验证了所采用的自由界面条件、吸收边界条件、FCT,以及声场模拟的正确性。     

鱼雷电磁引信作用距离不确定性分析

根据鱼雷电磁引信的动作机理与作用参数 ,对影响鱼雷电磁引信作用距离的主要因素———电磁波在海水中的传播特性、目标特性、测距方法、工作频率等进行了分析研究 ,指出了可以提高鱼雷电磁引信作用距离精度和鱼雷装药爆破效果的可行途径 .     

海水声速快速高精度测量方法

为实现对海水声速快速、高精度的测量,采用一种系统结构简单的声速测量方案。通过连续波信号参数估计的方法实现了对声传播时间和声速值的测量。采用伪随机序列对连续波进行调制处理,解决了单频连续波信号在测量中存在的整周期模糊与回波干扰问题。通过构建声速试验平台,进行了系统校准与测量试验。试验结果表明该方法具有测量精度高、响应快速的优点,适合于在水下机动平台上对海洋声速剖面进行快速、高精度的测量。     

雷电回击地面水平电场的解析求解

假定大地为良导电平面 ,基于DU模型计算了雷电回击地面电磁场 ,并探讨了地面水平电场的求解。对于雷电回击水平电场的两种近似求解方法———大地表面阻抗法和斜波法 ,进行了解析推导 ,并从数学上证明了两种方法在远区场的等价法。     

驱护舰编队对海攻击火力运用

针对驱护舰武器装备的发展,结合现代海上进攻战斗的新特点,对驱护舰编队对海攻击时的阶段划分、火力运用等问题进行了分析,提出了驱护舰编队对海攻击火力分配的原则和火力运用方式,并就确保编队的火力运用提出了引导保障、电磁保障应遵循的战术原则,对部队作战与训练具有一定的参考应用价值。     

应用于引信遥控装定的火控信息交联装置

自差式多普勒无线电引信发射和接收装置是引信遥控装定的重要内容.在装置中引入单片机和FPGA技术,能快速、准确的装定已经出炮口300 ms以上的密集弹药,选择工作方式,可供选择的工作方式有近炸、碰炸、遥控炸、定时(距)炸.引信具备近目标发射电磁波功能,能有效抗有源干扰、海杂波干扰和信道干扰.FPGA的高度集成特性减小了编码和解码、调制与解调电路的体积,减小了引信工作电路.     

基于FDTD方法的电波在等离子体中传输特性

根据时域有限差分(Finite Difference Time Domain, FDTD)法的基本原理,分析了等离子体的物理场特性及数值计算,介绍了飞行器再入时等离子鞘的形成以及等离子体相对介电常数对波的衰减,通过三维FDTD和二维FDTD模拟了电磁波在等离子体中的传播情况,证明了FDTD方法是解决电磁波在复杂媒质中传播的一种有效方法,并探究了飞行器再入段黑障区通信的理论和方法。     

连续波金属探测器电磁场模型的理论分析

介绍了连续波金属探测器的工作原理,提出一种新的连续波金属探测器电磁场模型,采用基于电磁场和电路的混合方法对该模型进行了详细的理论分析,推导出在空气及海水中金属探测器接收感应电压的计算公式,并给出了简要的设计实例.文中理论分析结果对于连续波金属探测器设计与分析具有指导意义,对其它类型的金属探测器设计也有参考价值.     

抗电磁干扰高分子材料的研究与应用

通过对电磁波干扰的现象分析,阐述了屏蔽作用原理及屏蔽方法,研究了表面导电材料和导电复合材料等抗电磁干扰高分子材料的性能、工艺及其屏蔽效果,并对它们的应用与发展前景进行了讨论。     

基于FDTD方法的电波在等离子体中传输特性研究

根据时域有限差分法(Finite Difference Time Domain, FDTD)的基本原理,本文首先分析了等离子体的物理场特性及数值计算,然后介绍了飞行器再入时等离子鞘的形成以及等离子体相对介电常数对波的衰减,最后通过三维FDTD和二维FDTD模拟了电磁波在等离子体中的传播情况,证明了FDTD方法是解决电磁波在复杂媒质中传播的一种有效方法,并探究了飞行器再入段黑障区通信的理论和方法。     

基于PJ模型的雷达探测距离预报方法

雷达波在近海面大气中传播时受到各种因素的影响,尤其是在蒸发波导条件下,电磁波的传播路径会被显著改变,使雷达的探测距离增大形成超视距探测.给出了PJ模型的计算公式,同时叙述了基于PJ蒸发波导模型对雷达探测距离进行预测的流程,并且运用X波段雷达与海上目标进行验证,结果显示预测方法结果与实测数据比较吻合.     

高平面分辨率穿透成像雷达的研究与实现

穿透成像雷达利用电磁波对介质的穿透特性,对非金属介质内的不连续点进行高分辨成像。为实现该雷达系统的毫米级高平面分辨率、高探测效率和高便携适用性,设计了高平面分辨率穿透成像雷达系统。采用连续波体制和快速扫描空间采样方案以确保小型化和高成像性能,实现了一体化雷达射频前端;提出了参数未知条件下的自聚焦成像处理等数据处理方法,研制了穿透成像雷达系统样机,质量仅为2.5 kg,可单人手持操作;开展了成像分辨率和穿透能力实验测试,验证了方案的可行性和有效性。