光纤陀螺输入轴失准角的温度特性

光纤陀螺的输入轴失准角温度变化特性是光纤陀螺惯性系统正交校准所面临的主要难题。提出了一种有效地消除输入轴失准角测量误差的测试方法;对三只椭圆环结构的光纤陀螺进行了输入轴失准角温度特性研究。结果表明,三只椭圆环光纤陀螺的输入轴失准角分布比较集中;此外,椭圆环光纤陀螺的输入轴失准角随着温度变化呈非单调的曲线变化,高温过程的变化速度相对较快。该结论对光纤陀螺环制作工艺的改进提供了测试依据,并有助于惯性系统正交校准的温度补偿技术研究。     

光纤光栅技术与应用专题讲座(一) 第1讲 光纤光栅的原理及其制作方法

光纤光栅就是纤芯折射率的空间周期分布,它能够实现频域的滤波特性。利用光纤光栅的这一特性,可构成许多性能独特的光纤无源器件,再加之光纤本身具有传输损耗低、抗电磁干扰、轻质柔韧等优点,因此光纤光栅在光纤通信、光纤传感和光信息处理等领域得到了广阔的应用。文中综述了光纤光栅的发展史、基本概念、基本原理、分类和制作方法。     

Crashworthiness performance of hybrid kenaf/glass fiber reinforced epoxy tube on winding orientation effect under quasi-static compression load

This research was aimed to study the effect winding orientation on the crashworthiness performance of hybrid tube. The specimens tested under quasi-static compression load involve of three winding parameters (θ = 30°, 45° and 70°) of hybrid kenaf/glass fiber reinforced epoxy and glass fiber reinforced epoxy as contrast specimen. The automated filament winding technique has been used in fabrication of hybrid and non-hybrid composite tube and crashworthiness performance was investigated experimentally. The effects of winding orientation on energy absorption capabilities and crashworthiness characteristic were investigated through quasi-static compression load and the result are compared with the glass fiber composite tube to justify the capability of hybrid natural/synthetic as energy absorption application. Hybridized samples proved to enhancing the progressive crushing capability as combination of local buckling, delaminate and brittle fracturing as progressive crushing modes.In the view of winding orientation aspect, the results of high winding orientation of hybrid composite tube elevated the crush load efficiency, specific energy absorption and energy absorption capability compared to glass composite tube (GFRP). The hybrid kenaf/glass composite tube with high winding orientation showed the best winding orientation to enhance the energy absorber characteristics as energy absorption application.     

Analysis for the residual prestress of composite barrel for railgun with tension winding

Based on the elastic theory of cylindrical shells and the theory of composite laminates, a prediction model for the residual prestress of the simplified round composite barrel for railgun is established. Only the fibre pretension is considered in this model. A three dimensional numerical simulation for the residual prestress in the railgun barrel is carried out, by combining the temperature differential method with the element birth and death technology. The results obtained by the two methods are compared. It reveals that the distribution trends of residual prestress are consistent. And the difference for residual prestress in the filament wound composite housing of barrel is relatively small. The same finite element method is used to analysis the residual prestress in the non-simplified composite barrels for railgun, which are under different control modes of winding tension. The results mean that the residual prestress in barrel will increase while the taper coefficient for winding is decreasing. Therefore, the sealing performance in bore is improved, but the strength of the filament wound composite housing drops. In addition, the axial and circumferential residual prestress in the filament wound composite housing with constant torque winding are close to the ones in iso-stress design for barrel.     

激光辐照下45#钢板响应特性

采取实验和数值模拟相结合的方法对激光辐照45#钢板的响应特性进行研究。基于连续光纤激光发射系统,开展钢板的激光辐照实验,得到温度场分布及靶板的烧蚀穿孔特性;基于ANSYS建立靶板有限元模型,模拟激光辐照下靶板的热响应过程,得到了靶板厚度、激光功率和光斑直径等因素对靶板温度分布及靶板穿孔特性的影响规律。     

一种非稳腔调腔干涉条纹的建模与仿真

非稳腔的计算机辅助准直技术对于保证高能激光器运行参数的稳定性具有非常重要的作用.文章从理论上阐明了非稳腔调腔干涉条纹形成的物理机理,建立了正支共焦非稳腔内多光束干涉的物理模型,引入失调元件的增广矩阵来描述腔镜失调引起的椭圆高斯光束传输效应、高斯光束中心的偏移效应和附加的相位倾斜效应.使用高斯光束传输的ABCD矩阵计算了调腔光束在腔内多次往返后的高斯光束复参数,将多次往返的高斯光束进行相干叠加,获得了非稳腔不同失调角情况下的调腔干涉条纹图样,定量计算了不同失调角情况下调腔干涉条纹间距的偏移量,并与实验结果进行了对比分析.结果表明在实验误差允许的前提下,仿真得到的干涉条纹图样与实验获得的干涉条纹图样具有一致性,从而证实了理论模型的正确性.理论模型的成功建立使谐振腔的失调量与干涉条纹的形态变化精确对应起来,从而可以为非稳腔计算机辅助调节的闭环控制研究提供理论指导.     

长短周期记忆网络微调的氧气浓缩器寿命预测模型迁移

针对寿命预测模型迁移问题,提出了一种长短周期记忆网络微调(long short-term memory fine tune, LSTM-fine-tune)的迁移模型,利用理想条件下的试验数据对模型进行训练。在迁移过程中,对部分LSTM网络层进行冻结,利用实际服役环境下的数据对网络其他部分进行修正。为验证模型的泛化能力,采用不同相位与幅值的正弦函数生成数据,通过学习数据获取正弦函数的经验知识,并应用至其他正弦函数的回归,结果表明LSTM-fine-tune模型能够快速拟合,平均均方误差仅为1.033 5,明显低于直接预测误差1.536 8。为通过实际监测数据检验本方法泛化能力,分别获取了试验条件下与实际服役环境下氧气浓缩器的数据,对模型的泛化能力进行验证。结果表明,迁移后训练集预测精度提高了43.0%,测试集预测精度提高了20.2%。     

基于单片机的远程光纤通信在点对点安全验证系统上的应用

现有的点对点安全验证系统都是基于电缆连接实现系统信息传输的。电缆传输信号存在传输衰减大、抗干扰能力差、在雷暴天气易发生事故等缺点。通过将基于单片机89C2051的远程光纤通信应用到现有设备来改进控制信号的传输模式，将电信号转换为光信号，在数据传输中使用传输同步码加密、数据包CRC校验、串行数据编码以及光纤连通性定时自动监测等技术，可以从物理信号传输到数据接收处理的整个过程中保证系统的安全性和可靠性；同时，通过光纤通信方案，也能节省系统构建和维护的经费。     

光纤陀螺温度场分析及结构优化设计

从导热微分方程出发,建立了光纤陀螺温度场有限元模型,对模型进行了稳态温度场和瞬态温度场仿真分析。利用铂电阻测温电路对仿真结果进行实验验证,两者相对误差小于3%,证明仿真分析的结果是正确和有效的。针对光纤环温度场分布不均匀的情况,对光纤陀螺结构进行了优化设计。光纤陀螺在25℃环境中稳定工作时,稳态温度场分析结果表明,优化设计后光纤环最高与最低温度差为0.05℃,较优化前的0.19℃减小了73.7%;将陀螺置于60℃环境且处于非开机状态时,10min瞬态温度场分析结果表明,优化设计后光纤环最高与最低温度相差0.11℃,较优化前的0.19℃减小了42.1%。     

拦截高速机动目标的捕获区及微分对策导引律

针对高速机动目标拦截场景,研究末制导段捕获区存在条件及微分对策导引律问题。建立弹目相对运动模型并引入控制动力学模型,采用终端投影方法对相对运动模型进行降阶处理;基于微分对策理论推导一种解析形式捕获区,并具体到直/气复合控制导弹对机动目标的拦截中,该捕获区的存在能够保证对任意机动目标进行准确捕获;重新选取性能指标,将目标与直/气复合控制导弹在末端带有碰撞角约束的制导问题转化为零和微分对策问题,并求解出弹目最优拦截策略。仿真分析了几种情形下直/气复合控制导弹对目标实施拦截的捕获区存在域,导引律仿真结果表明微分对策导引律在对高速机动目标进行拦截时具有优良性能。     

基于蚁群算法的无人机航迹规划及其动态仿真

为实现无人机航迹规划的实时性和交互性,建立了无人机动态仿真系统。以"捕食者"无人机模型为应用背景,结合MAK仿真技术的相关理论,利用蚁群算法计算了无人机航迹规划,并实现了Matlab平台下的实例仿真。基于构建的仿真系统,利用MAK软件实现了二维和三维飞行过程的显示,仿真效果理想,为无人机航迹规划结果的交互验证提供了一种有效的手段。     

基于Gauss伪谱法的空空导弹最优中制导律设计

研究Gauss伪谱法在空空导弹最优中制导律设计中的应用。建立空空导弹中制导律设计问题最优控制模型,首次提出采用Gauss伪谱法求解最优中制导律设计问题的思路,详细阐述了求解流程,通过仿真算例验证了求解方法的有效性,并同比例导引、打靶法等传统方法进行了对比。仿真结果表明,综合考虑性能指标、计算精度、计算效率等因素,Gauss伪谱法具有明显优势,Gauss伪谱法求解结果和求解效率与配点个数密切相关。研究结果为空空导弹中制导律设计提供理论参考。     

基于灰色层次分析法的侦察装备效能评估

针对侦察系统性能参数的不确定性,本文把灰色理论与层次分析法相结合,运用灰色层次分析综合评估模型,对侦察系统的效能进行评估。用专家评估分析法确定侦察装备效能评价指标权重,用灰色评估理论建立侦察系统效能评估模型。以某常规侦察雷达为例,用建立的模型进行量化评估,充分利用决策者的判断信息,较为准确地反映实际情况,验证了评估模型的可靠性。该模型可为部队作战提供装备的效能数据,为发展新型装备提供依据。其方法和成果可供其它武器系统效能评估时借鉴参考。     

利用对比度最优准则的压控振荡器调频非线性误差估计与校正方法

针对压控振荡器调频非线性误差的准确估计与校正问题,提出一种以一维距离像对比度最优为准则的自适应估计与校正方法。本方法建立引入温度变量的压控振荡器频率特性模型,并据此估计出某一温度值对应的调频非线性误差,在对中频回波进行误差补偿和一维脉压后,以一维距离像的对比度最优作为迭代收敛准则,实现调频非线性误差的最优估计与校正。仿真和实测数据结果表明,该方法充分考虑了温度因素对压控振荡器输出频率的影响,能够在不增加硬件复杂度的前提下,通过算法实现对调频非线性误差的估计、跟踪与补偿。与传统基于硬件电路进行估计或校正的方法相比,新方法无需由硬件组成闭环估计通道,且具有实时性强、运算量小、补偿精度高的优点,对于克服实际工程应用中压控振荡器器件的参数漂移问题具有重要指导意义。     

低粘度环氧树脂VIMP工艺性能研究

VIMP(真空注射模塑)工艺以其低成本、环保和适于大型制件一次整体成型等优点得到了广泛应用.本文对VIMP工艺用低粘度环氧树脂体系进行了固化反应动力学和粘度分析,确定了最佳固化温度,建立了树脂体系的流变模型,模型分析结果与实验结果吻合较好,根据此流变模型预报了工艺窗口.并进行了VIMP模塑板材工艺实验,测试了板材的纤维体积含量和力学性能.     

纤维对混凝土早期热膨胀系数的影响

在混凝土中分别掺加相同质量的碳纤维和聚酯纤维,采用平板加热器对不同类型的混凝土试件循环加热,测试了其浇筑后5～29 d的温度变形情况,计算了其热膨胀系数。龄期达到29 d,聚酯纤维混凝土热膨胀系数下降约8%,碳纤维混凝土热膨胀系数下降约20%。结果表明,纤维的掺入能有效降低混凝土的早期热膨胀系数;纤维质量相同时,弹性模量高的碳纤维较弹性模量低的聚酯纤维能更显著地降低混凝土的早期热膨胀系数。     

基于对比度最优的VCO调频非线性误差估计与校正方法

针对VCO调频非线性误差的准确估计与校正问题,提出一种以一维距离像对比度最优为准则的自适应估计与校正方法。本方法建立引入温度变量的VCO频率特性模型,并据此估计出某一温度值对应的调频非线性误差,在对中频回波进行误差补偿和一维脉压后,以一维距离像的对比度最优作为迭代收敛准则,实现调频非线性误差的最优估计与校正。仿真和实测数据结果表明,该方法充分考虑了温度因素对VCO输出频率的影响,能够在不增加硬件复杂度的前提下,通过算法实现对调频非线性误差的估计、跟踪与补偿。与传统基于硬件电路进行估计或校正的方法相比,新方法无需由硬件组成闭环估计通道,且具有实时性强、运算量小、补偿精度高的优点,对于克服实际工程应用中VCO器件的参数漂移问题具有重要指导意义。     

基于非线性最优反馈控制的远程拦截闭环制导

利用非线性最优反馈控制和伪谱轨迹快速重构技术,设计了一种有限推力空间远程拦截自适应闭环制导方法。首先建立了有限推力远程拦截最优制导问题模型,并给出了适用于该问题的非线性最优反馈控制求解原理。然后,将空间变轨动力学模型特点和伪谱法相结合,设计了基于状态量缩减的计算效率改进策略以提高轨迹优化的实时性。基于改进伪谱法进行连续轨迹快速重构,利用开环最优解形成闭环反馈,从而保证制导指令的实时更新,并通过引入控制逻辑对制导算法进行改进。时间最短远程拦截仿真表明,该闭环制导方法在保证任务指标最优性的同时,可以有效抑制J2摄动和计算误差的影响,具有较高的制导精度、自适应性和鲁棒性。     

受油类污染棉纤维的热分解动力学研究

利用热分析技术对受油类污染的棉纤维的热分解特性和热分解动力学进行了研究。经过不同机制热分解模型的拟合，提出了受实验用油污染棉纤维的热分解动力学机理，并建立了其热分解动力学方程。结果表明：受油类污染的样品比未受污染的热分解起始温度明显降低，其热分解过程主要分为两个阶段，第一个阶段的热分解动力学机理为一维扩散控制，第二个阶段的热分解动力学机制相对复杂，可能为相边界反应，圆柱形或是球形对称机理。     

战略导弹制导系统精度评估方法及应用研究

本文论述了战略导弹制导系统精度评估方法,并分析了影响制导精度的各种因素;在定性分析的基础上,建立了制导系统的误差模型,并将此模型归纳为线性回归模型;最后,对目前所采用的误差分离方法进行了分析和比较,并将模型参考自适应思想与岭估计方法相结合,形成了模型参考自适应广义岭估计方法,为解决制导系统误差分离问题提供了一条有效途径。