自适应光学技术及其军事应用

自适应光学系统能够实时测量并补偿光波受动态干扰所造成的波前畸变,使光学成像系统得到接近衍射极限的目标像。在分析大气湍流对空间目标成像的影响及其统计参数的基础上,介绍了自适应光学的组成、工作原理、工作流程及其特点,阐述了自适应光学在激光、航天和通信等军事领域的广泛应用。     

光波强度可调制性的理论分析

本文从晶体的光学响应及光度的传播特性出发,从理论上对产生双折射的机理进行了分析,讨论,给出了一种光波强度的电光调制方法,并由此推导出了光波强度随外加信号电压的变化关系式。     

对辅助激光的自适应光学的评述

据积极从事自适应光学研究的伊台克（ltek）光学系统分公司的先进计划负责人J·理查德·万斯说,在一些强激光武器应用中,自适应光学可用于补偿大气湍流的影响,但不能补偿其他的影响。 在美国航宇学会最近举办的一次激光会议上,万斯提出了他对自适应光学潜在优点和固有缺点的评价。其后,他在一次会见航空周刊和空间技术杂志记者时,又详谈了他的论点。     

基于多源信息的大气环境光学特性研究方法

综合利用地面气象观测、卫星遥感、再分析资料等多渠道气象信息,获取较高时间分辨率、空间分辨率、和更大地区范围的大气参数。结果应用于光学探测工作地点和时机选择,大气红外传输特性区域分布特性研究,云的光学参数提取和云背景亮度仿真,有助于全方位研究大气环境光学特征。     

10.6微米激光光束传输的大气效应

本文给出了用波动光学计算法模拟高能 CO_2激光束在大气中传输的综述。分析包含了大气加热和动力学冷却现象的非线性效应。只研究了稳态的即非湍流的情况。在计算中,和其他效应相比,热传导和自由对流可以忽略。给出的结果指出了水汽含量对光束质量的重要影响作用。研究了光束的旋转。和几何光学的结果进行了比较,得到了和实验室内模拟大气传输实验结果很好的吻合。     

等离子体与高功率微波相互作用中电子分布特性

电子数密度是表征等离子体物理特性的一项重要因素,在等离子体与高功率微波的相互作用中,等离子体对入射电磁波的吸收、衰减和屏蔽等电磁特性可通过电子数密度的变化进行表征。基于等离子体流体近似研究方法,利用COMSOL软件求解等离子体中的波动方程、电子传递方程和重粒子传递方程,计算分析了等离子体与高功率微波相互作用中的电子分布特性,重点分析了相互作用中平均电子数密度和平均电子能的数值和空间分布变化过程。研究表明,在高功率微波作用下,等离子体区域电子数密度在数值上会产生剧烈的阶跃变化,形成雪崩效应,在空间分布上电子数密度峰值产生趋于入射方向移动的变化;电子能的变化与入射波激励和电子数密度相关,随入射激励增加呈增长趋势,随电子数密度的增加而减小。     

油料洞库支坑道对爆炸传播影响的数值模拟研究

油料洞库是典型的狭长受限空间,湍流强度是这种复杂受限空间中爆炸燃烧波发展的主要影响因素之一,爆炸波在主坑道的传播过程中,经分支坑道扰动后会发生跃升。针对这种复杂的跃变过程建立了基于多控机理的油气爆炸燃烧模型,对该过程中涉及的湍流强度经旁接分支通道扰动后的变化以及爆炸压力波的发展进行了数值模拟研究,并将数值模拟结果与实验结果进行了对比和综合理论分析。得到了一些与洞库安全相关的重要结论,对洞库受限空间爆炸发展的进一步研究以及爆炸灾害的防治具有重要的参考价值。     

一种新的基于方向导数的二维自适应网格生成算法

结合形变原理及网格迭代思想,利用方向导数计算控制函数,提出一种新的二维空间自适应网格生成算法。数值实验表明,该算法能较好地适应解函数的空间剧烈变化。与其他自适应算法比较,其主要优点是该算法逻辑简单,避免了解网格偏微分方程,节约了网格计算时间。     

气缸张开式尾翼弹气缸压力数值仿真研究

为研究气缸张开式尾翼工作原理,分析某型滑膛反坦克炮榴弹气缸充放气过程,建立尾翼弹在炮膛内的气缸压力模型,将其与炮弹底部气体压力、密度、温度等参量的变化规律相耦合,并对气缸压力模型进行可解性分析,得到一种求解气缸气体压力、密度等参数随时间变化的数值方法．     

采用高超声速再入圆球的大气密度间接探测方法

针对现有大气密度探测方法的精度低、成本高、时空一致性差等不足,提出基于高超声速再入圆球的临近空间大气密度探测方法。根据再入运动方程沿弹道迭代计算大气密度值。仿真结果表明,该方法可测得高度90 km以下的大气密度,测量精度在6%以内。对带有偏心配重块的圆球建立沿弹道的六自由度运动分析模型,结合气动力热数值模拟确定了双天线罩布局方案;并进一步对带双天线罩的偏心圆球实现了沿弹道的热传导数值计算,提出热防护方案,证明了探测方案的可行性。提出的大气密度测量方法可以为建立临近空间高精度大气密度模型提供参考。     

浅议大气密度

<正>地球大气在垂直方向上密度变化是中学地理教学中的一个难题,有的教师这样解释:离地面近的大气受地心引力大,大气收缩力强,所以密度就大;而离地面远的大气受地心引力小,大气收缩力弱,所以密度就小.这种解释是不正确的.     

基于相位估计的湍流降质图像盲复原

地基望远镜观测的空间目标图像受大气湍流的影响,其分辨率受到很大的限制。为了提高湍流降质图像的复原效果,提出一种改进的盲解卷积方法。首先,考虑观测图像受到高斯噪声和泊松噪声的干扰,推导出基于混合噪声模型的盲解卷积代价函数;然后,根据傅里叶光学原理,利用波前相位表示点扩展函数,将点扩展函数从像素值估计转换为参数估计;最后,通过参数化表示方式,将代价函数寻优从约束最优化问题转换为无约束最优化问题。模拟实验结果验证了本文模型与数值算法的有效性。     

气动光学效应中调制传递函数的计算方法

从Maxwell方程出发 ,推导了光在湍流中传播的调制传递函数的计算公式。依据折射率起伏相关函数的两种形式 ,计算了光学相位差。根据湍流的动能和动能耗散率输运方程 ,建立了折射率起伏方差的计算模型。最后 ,指出了文中所给公式的适用范围 ,对更好地进行调制传递函数的计算提出了建议。     

新型智能化HF战术数传网HF/AIN

本文给出路由——频率自适应概念,并基于系统设计最优化原理,提出一种综合自适应HF战术数传网HF/AIN。该网采用全分布或控制,将被动及主动式RTCE与自适应信号处理融合一体,使得整个网络的拓扑结构自适应地随工作环境变化而变化,可望达到较优的抗干扰和抗毁性能,大大提高网络设计的优化程度。文中给出了设计方案。     

远程导弹飞行管道碎片数目统计方法

针对空间碎片数及分布,根据远程导弹飞行散布统计规律,提出一种统计导弹飞行管道内碎片数目的方法,即利用空间碎片模型数据,求出部分区域碎片数目密度随高度变化关系,构造导弹空间飞行管道,将数目密度函数在导弹飞行管道内积分,从而得到管道内碎片数目的期望值,量化评估了导弹与空间碎片的碰撞风险。仿真结果表明,远程导弹与空间碎片的撞击风险数量级为10-7,而飞行管道内碎片数目数量级为10-2,表明空间碎片已威胁到远程导弹的安全飞行。     

远程导弹飞行管道碎片数目统计方法研究

摘 要：针对空间碎片数及分布,根据远程导弹飞行散布统计规律,提出一种统计导弹飞行管道内碎片数目的方法,即利用空间碎片模型数据,求出部分区域碎片数目密度随高度变化关系,构造导弹空间飞行管道,将数目密度函数在导弹飞行管道内积分,从而得到管道内碎片数目的期望值,量化评估了导弹与空间碎片的碰撞风险。仿真结果表明,远程导弹与空间碎片的撞击风险数量级为10-7,而飞行管道内碎片数目数量级为10-2,表明空间碎片已威胁到远程导弹的安全飞行。     

大气波导对雷达测距和测高的影响

应用几何光学中的射线理论,建立雷达测高和测距误差的评估模式,根据大气折射指数的分布情况和输入射线仰角的不同,给出不同高度和距离处的雷达测量误差,并绘制出射线在空间的传播状况.通过海上试验,验证了模式在评估对海雷达测距误差方面的正确性,为大气波导条件下雷达等电子装备的使用奠定了理论基础,有利于充分发挥现有电子装备的效能,有利于提高水面舰艇的作战能力,促进新战法的研究.     

基于改进多维粒子群的多无人机任务分配方法

针对复杂战场环境下的多无人机任务规划解空间维度不确定、任务需求随时间变化等问题,提出了一种基于改进多维粒子群算法的多无人机任务分配方法。该方法构建了适应度函数集,应用多个适应度函数来限制种群趋向,同时采用基于时变目标价值的映射变量,建立目标价值随时间变化的多无人机目标决策模型;而后引入整数编码机制,构建面向任务序列的多维粒子,利用改进的自适应多维粒子群算法,得到最优维度下多无人机的任务分配优化方案。仿真实验结果表明：基于改进多维粒子群算法的多无人机任务规划方法可在最优解空间下,获得更好的任务动态分配效果,收敛速度更快,具有良好的推广应用前景。     

美国陆军对火控系统应用集成光学的研究

文中简单介绍了集成光学的光波制导原理和个别制作方法,并提出了美国陆军火控系统来应用集成光学线路的可行性。     

气动光学效应校正中湍流流场控制方法

控制湍流流场是气动光学效应校正中的重要途径。叙述了湍流流场控制的 3种方法:壁面冷却、吸气和壁面形状的优化。在实际工程应用中,同时考虑这些方法,可以减小气动光学效应的影响。