LED均匀准直光学系统设计

为了获得均匀准直光,设计了一种LED光学系统。该光学系统由一个全内反射(TIR)透镜和一个自由曲面透镜组成,可以用于水下光通信和水下成像系统的照明。其中,TIR透镜入射曲面将LED发出的球面波准直为平面波然后使之均匀分布;自由曲面透镜将均匀分布的光线转换为平面波。同时,设计了三种不同出射光斑直径的光学系统。经仿真实验表明:该光学系统可以实现大于0.76的均匀度和89%的出射光效(TOE)。为了保持较高的均匀性和出射光效,自由曲面透镜的半径不应小于TIR透镜。     

加载龙伯透镜反射器的靶标RCS改型设计与仿真

针对武器装备试验、训练构建实战化空情模拟条件的要求,提出利用小型靶标加载龙伯透镜反射器模拟空袭武器雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的方法。基于FEKO电磁仿真软件,分析了龙伯透镜反射器(Luneburg-Lens Reflectors)散射机理和散射特性影响因素,对不同形状、尺寸和位置反射板的龙伯透镜反射器RCS特性进行了数值仿真,总结了反射板对反射器RCS的影响规律,重点基于反射器对靶标RCS起伏特性进行了改型设计,对靶标加载单个和两个龙伯透镜反射器进行了联合仿真计算和分析。结果表明,利用靶标加载龙伯透镜反射器可以实现RCS改型的目的。     

GO/AP法角反射器可变RCS模拟技术北大核心

根据几何光学/区域投影(GO/AP)法对三面角反射器雷达散射面积(RCS)进行分析,得出旋转角反射器部分侧面实现可变RCS模拟的结论,在此基础上设计了角反射器可变RCS装置,并利用FEKO电磁仿真软件验证了角反射器可变RCS技术。该技术采用小角度(5°~15°)、逆向旋转方式可实现-5~20 dBm^2空中目标的雷达辐射模拟,且尺寸较小、控制装置简单,可用于靶机模拟各类不同空中目标,提升靶机的功能覆盖。     

GO/AP法角反射器可变RCS模拟技术

根据几何光学/区域投影(GO/AP)法对三面角反射器雷达散射面积(RCS)进行分析,得出旋转角反射器部分侧面实现可变RCS模拟的结论,在此基础上设计了角反射器可变RCS装置,并利用FEKO电磁仿真软件验证了角反射器可变RCS技术。该技术采用小角度(5°~15°)、逆向旋转方式可实现-5~20 dBm~2空中目标的雷达辐射模拟,且尺寸较小、控制装置简单,可用于靶机模拟各类不同空中目标,提升靶机的功能覆盖。     

典型角反射器单/双基地RCS特性对比分析

角反射器在舰船目标防御中发挥重要作用，如何有效对抗角反射器干扰是当前的研究难题。以典型八面体角反射器为研究对象，通过电磁计算和暗室测量对比分析了单个角反射器、角反射器阵列单/双基地RCS(radar cross section)空域、极化域分布特性以及统计特性，揭示了双基地雷达与角反射器之间的几何关系对角反射器RCS的影响规律，结果表明在大范围双基地角条件下,八面体角反射器双基地RCS远小于单基地RCS，均值相差约30 dB。适当部署双基地雷达可有效降低角反射器干扰影响，对双基地雷达抗角反射器干扰有参考意义。     

某型重机枪稳定性模型研究

为研究机枪重量减轻对稳定性的影响,以某型重机枪为研究对象,建立了机枪纵向射击和横向射击的稳定性模型并计算出了稳定极限角。从实际出发全面的分析了各个设计参数对纵向射击和横向射击时稳定极限角的影响,通过Matlab编程计算出主要参数与稳定极限角的关系曲线,以及为达射击稳定所需施加的抵肩力及所加配重大小,得出了相应的结论并提出了改进射击稳定性的措施。为机枪的稳定性论证及改进打下了良好的基础。     

激光探测双胶合透镜校正光学像差方法

针对制导装置光学系统小型化和提高光斑像质的问题,基于初级像差理论,同时结合仿真与像质评价软件,提出了通过设计双胶合透镜组来校正光学像差的方法。该方法在光学系统初始设计阶段引入初级像差理论,设计双胶合透镜来校正光学系统的固有像差,使用像质评价软件对整个光学系统生成的光斑质量进行评估。结果表明,双胶合光学系统的生成的光斑在满足巡飞武器用激光半主动制导装置的指标要求的同时,能以较小的设计空间(入瞳直径D=30 mm,透镜组物方面到光敏面的距离为21.5 mm,从入瞳光阑到光敏面的距离是45.5 mm)有效减少单透镜带来的光学像差。     

“日盲”紫外通信收发一体化光学系统设计

针对紫外通信系统收发分离方式给系统灵活性、可靠性带来较大不利影响的问题,采用折反式结构,设计了大视场角、收发一体化光学系统,用于紫外通信。根据紫外通信系统性能要求,提出了光学系统主要技术指标,利用光学软件ZEMAX进行了设计与优化,结果表明:当系统工作波段为265~270nm时,中心波长为266nm,接收光学系统焦距为10mm时,系统可实现360°×(5°~20°)接收,发射光学系统能够实现5×准直扩束,系统总长246.8mm,能满足主要设计指标要求,实现了收发光学系统一体化。该系统结构紧凑、体积较小,既可以满足紫外通信系统大视场的要求,也可以有效提高系统的机动灵活性和可靠性。     

舰载射频角反射器装备现状与发展趋势

舰载射频角反射器系统作为一类雷达无源干扰器材,当前已普遍装配于各国海军主战舰艇。为支撑国内舰载角反射器装备体系化发展,同时加速推动雷达制导反舰导弹的技术革新,综述了漂浮式与浮空式两大类角反射器装备的研制现状和研发理念。在此基础上,分析总结了舰载角反射器的发射集成化、发射自动化、诱饵多功能和诱饵可机动4种发展趋势。     

粒子滤波GPS/SINS组合导航系统动基座传递对准

在SINS(捷联式惯性导航系统)与GPS(全球定位系统)组合传递对准时,航向角的可观测性较弱,经过卡尔曼滤波后,航向角误差虽有所改善,但仍呈发散趋势,针对GPS/SINS组合系统特点,提出了一种动基座传递对准方案,依靠GPS测量信息进行速度匹配,完成动基座传递对准.该方案采用粒子滤波方法解决对准过程中的非线性问题.仿真结果表明该方案的对准精度(1σ)可以达到东向失准角误差为5角分,北向失准角误差为2角分,方位失准角误差为6角分.     

无衍射艾里光束的横向自加速特性

无衍射艾里光束的横向自加速特性使得光束在自由空间沿弯曲路径进行传输成为可能。利用一维傍轴波动方程对新型无衍射艾里光束的横向自加速特性进行了仿真研究。研究表明,当入射波长一定时,艾里光束的横向加速度大小与传播距离呈正比关系,而与任意横向尺度的大小呈反比关系。同时,利用波印廷矢量对艾里光束横向自加速的内在机理进行了研究。最后,利用通用型液晶空间光调制器对二维艾里光束的产生和横向自加速特性进行了实验研究,所得结果与仿真计算结果取得了较好的一致性。     

等幅激励均匀平面阵的最佳元距

科研任务要求我们设计一个空间扫瞄区为矩形的三角排列阵列。为了减少元数希望在不出现栅办情况下单元间距最大。本文提出一种简捷的平面作图法,利用一组椭圆曲线可以简便地求出三角排列阵列当扫瞄区域为矩形时的最佳元距并给出考虑宽角匹配的最大扫瞄角θ_m和相应扫瞄平面φ_m的公式。对其他一般情况也作了叙述。     

系缆龙须角对筒型基础拖航影响试验

系缆龙须角是影响气浮筒型基础拖航的主要因素之一。通过模型试验对顺浪拖航时结构在横向、纵向以及垂向振荡的加速度、筒内气压力和水压力以及拖缆力进行测量。试验结果表明：拖航加速度随着系缆龙须角从0°增大到90°呈先减小后增大的趋势;龙须角为0°时,拖航的加速度、筒内气压力和水压力以及拖缆力变化均明显大于有角度拖航;拖缆力呈脉冲变化,且在45°时取得较小值。因此对于该结构的拖航,为了保证在拖航中既具有较小的拖缆力,又具有较小的横向和垂向振荡,建议选取系缆龙须角为45°。     

一种水下目标尺度特征无源模拟优化方法

针对接收应答式水下目标尺度模拟方法对抗主动声引信的不足,提出了利用角反射器线列阵模拟潜艇声反射尺度特征的方法。首先,建立了基于反射器阵的模拟潜艇声反射模型,给出了从目标声反射总强度、亮点分布及尺度特征等方面模拟潜艇尺度特性的实现方法;然后,进行了对抗主动声引信的验算;最后,为增大反射器阵有效反射范围并避免反射盲区,提出了利用多格错位反射器构建反射阵的优化方法,并设计了四格错位反射器单元,该单元显著扩大了有效反射范围并避免了盲区,提高了该方法的有效性。     

变折射率平板波导光耦合器数值分析

针对半导体光放大器(SOA)与单模光纤的耦合问题,提出了一种渐变折射率平板波导光耦合器.该器件通过渐变折射率平板波导可以有效地对SOA的输出光斑进行变换,并对输出光的发散角有选择性地进行压缩,以达到较高的耦合效率.同时,运用ABCD矩阵方法对该组件的耦合效率进行了数值分析.数值计算结果表明:该耦合技术的耦合效率理论上可...     

介质板用于多极化、宽带和宽角相控阵的阻抗匹配

本文介绍了用等效网络方法分析介质板用于相控阵的宽带和宽角阻抗匹配。给出了计算公式,优选步骤和结果。发现匹配效果良好,在10％频带,±50×60°矩形扫瞄空域内,对各种极化,除在高频端的某些扫瞄面的最大扫瞄角处的绝大部分范围内,均获得驻波系数小于2。从物理概念上解释了介质板适用于宽带和宽角阻抗匹配的原因。优选结果利用模分析法的严格公式进行了检验和修正,发现在小扫瞄角时,等效线路法可以得到较准确的结果。在大扫瞄角时误差较大,但优选规律是符合的。说明等效线路法可用于介质板匹配的优选。优选结果用模拟器作了实验验证。     

基于角反射器的诱扫主动攻击水雷方法

针对现有对抗主动攻击水雷方法的不足,根据主动攻击水雷工作特点,提出了利用串联角反射器模拟潜艇声反射,结合声扫雷具模拟潜艇声辐射,联合诱骗主动攻击水雷的方法。建立了模拟潜艇声反射强度计算模型,给出了从声反射强度及尺度特征方面模拟潜艇特征的方法,并进行了初步验证。为便于使用及提高对抗效率,对角反射器的类型、边长及构造进行了深度优化,显著提高了对抗主动攻击水雷时的效率,证明了该方法的有效性。     

矩形薄板自由振动的解析解法

本文建立了矩形薄板横向自由振动振型函数微分方程的一般解,可以求解任意边界条件的矩形板的振动问题。以一组对边固定一组对边自由的矩形板为例求解了板的基本频率。     

多爆炸成型弹丸性能参数灰关联分析

为了获得各参数对多爆炸成型弹丸毁伤性能的影响程度,以EFP速度和MEFP发散角为参考序列,以药型罩和装药参数为比较序列,运用灰关联理论对影响MEFP毁伤性能的参数进行了灰关联分析。在此基础上,应用灰关联分析结果完成了MEFP战斗部优化设计。结果表明:在较少样本空间前提下,采用灰关联理论可以分析获得影响多爆炸成型弹丸毁伤性能的各因素主次关系,而且经过优化后的MEFP战斗部,大大地提高了EFP的集聚性和毁伤性能。     

月球返回舱再入制导律设计

针对以接近甚至超过第二宇宙速度再入地球的登月飞行器制导任务,研究了满足热流、过载、落区等约束的返回舱再入制导律。月球返回舱是低升阻比弹道升力式再入飞行器,控制策略是改变倾侧角的符号和大小。倾侧角大小的确定转化为一个单变量非线性方程求根的问题,倾侧角符号的确定依倾侧反转逻辑来满足横向走廊,其中横向走廊设计成速度的函数。通过综合偏差的Monte Carlo仿真评价制导算法的性能,仿真结果表明制导的纵向标准偏差在30km左右,横向标准偏差小于5km。此外,分析了影响滚转速率的因素,给出了调整反馈增益系数和减小滚转速率及制导精度的关系。