激光PIV流场显示与测量系统

利用课题组自行设计研制的一套粒子图像测速(PIV)系统对高速水洞中流场进行了测试研究.测试系统中,光源使用Nd:YAG调Q双激光器,其波长532 nm,脉冲时间8 ns,脉冲能量100 mJ;示踪粒子则采用直径200 μm的镀银聚苯乙烯微球.无模型空流场测试结果表明,该系统对无模型空流场的测试误差小于1.3％;而通过圆球模型绕流流场测试结果与其理论值的对比发现,大部分测试流场区域的测试误差小于2％.     

激光重复频率对吸气式多脉冲激光推进冲量耦合系数的影响

针对实验室已有的平顶抛物形喷管,数值模拟了单脉冲激光能量为500J时,不同激光重复频率下的激波流场演化过程,分析了喷管内激波流场对后续脉冲的影响,得到了冲量耦合系数随激光重复频率的变化规律。结果表明:激光重复频率在10～100Hz范围内,冲量耦合系数随频率的增加显著减小;在100～400Hz范围内,冲量耦合系数下降趋势变缓;随着脉冲数目的增多,喷管内气体密度降低,后续脉冲受到之前激波流场影响增大,推进性能降低。     

高g值加速度计动态校准的实现方法

针对高g值加速度计动态校准要求激励信号的频率大于加速度计谐振频率的需要,采用小型Hopkinson杆和激光干涉仪构成动态校准系统,对某型高g值加速度传感器进行了校准实验。结果表明:该系统能产生脉宽10滋s以下的窄脉冲加速度激励信号,对一阶谐振频率大于100 k Hz的高g值加速度计可以实现动态校准。     

单晶硅反射镜激光能量吸收系数与衬底表面质量的关联

高能激光系统中,单晶硅基底反射镜的能量吸收系数是影响系统性能的关键指标。衬底加工质量对镀膜后元件激光能量吸收系数影响显著。通过测试不同衬底粗糙度、划痕密度的单晶硅反射元件,分析衬底表面典型加工特征(粗糙度、划痕)对激光能量吸收系数的影响规律,认为粗糙度与吸收系数正相关,粗糙度均方根从0.668nm降低至0.345nm会使吸收系数降低28.0%。少量划痕对吸收系数的直接影响并不明显,吸收系数均值变化在3.1%以内。但表面划痕会诱发激光损伤,划痕密度较大时会引起后续能量吸收持续增大,辐照400s后,吸收系数较辐照100s时增大18.3%。     

一种低信噪比下的LFM脉冲信号起始频率校正方法

采用分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier Transform,FRFT)实现LFM脉冲信号检测与参数估计时,针对处理数据与LFM脉冲信号起始点不一致时,LFM脉冲信号起始频率存在一定偏差问题.依据分数阶傅里叶变换中信号能量峰固有特性,提出一种适用于低信噪比条件下的LFM脉冲信号起始频率校正方法.该方法首先通过FRFT变换和chirp相乘对数据进行变换处理,消除LFM脉冲信号中调频斜率;然后对变换后结果进行滑动、累积处理,得到一组能量峰数据;最后通过搜索该组能量峰拐点实现对LFM脉冲信号起始点检测,并利用检测起始点对LFM脉冲信号起始频率实现校正.数值仿真结果表明,该方法在事先无法获取处理数据中LFM脉冲信号起始点情况时,可有效校正分数阶傅里叶变换对LFM脉冲信号起始频率估计存在的偏差.     

数据采集中脉冲丢失补偿算法

针对测试中遇到的脉冲丢失问题,采用脉冲边沿、脉冲到达时间和脉冲间隔等特征量,设计了快速进行脉冲丢失位置定位和补偿的算法。仿真结果表明,该算法能有效地解决脉冲丢失的问题,对脉冲敏感型的数据分析和故障诊断具有重要意义。     

光幕靶测量系统校准方法研究

光幕靶和天幕靶都是基于光电转换原理，具有测试精度高、可靠性好等特点，目前在弹丸速度测试领域已逐步普及应用。光幕靶测量系统存在的误差对测试结果精度具有较大影响。本文设计了一种提供频闪光源的光幕靶校准装置，利用频闪光源产生的测试信号对光幕靶测量系统进行检验与校准，可提高光幕靶测量系统的测量精度与准确性。     

短脉冲激光作用下丙酮液池的沸腾研究

采用短脉冲激光加热浸没在丙酮液体里的铂金属薄膜的实验方法并结合数值模拟计算 ,研究了高温升率条件下丙酮液体温度场随时间的变化规律及汽泡行为 ,得出了丙酮液池温度边界层的数量级大约为 4 0～ 70μm,确定了铂镀层表面的反射损失 ,认为薄汽膜的形成和热边界层外移 ,是激光脉冲过后很长一段时间内汽泡依然长大的主要原因     

超宽带雷达接收机

超宽带雷达接收机的主要要求之一是具有很宽的瞬时带宽,对于500微微秒至1纳秒宽的脉冲信号,要求接收机有1—2GHz的带宽。使接收机具有1—2GHz相参瞬时带宽是很难实现的,目前,在典型的冲击雷达实验系统当中,发射信号的脉冲宽度约1ns左右,都是用采样示波器或瞬态数字化仪作为接收机,这些仪器可达到的数据速率常低于100MHz。由于绝大多数现有的脉冲冲激源的单脉冲能量较低,为了得到作用距     

UWB-SAR抑制RFI算法性能评估与测试

参数化方法是实现UWB -SAR抑制RFI的重要手段。为评估抑制RFI算法的实际性能 ,利用UWB -SAR实验系统的实测数据 ,从干扰抑制能力和脉冲压缩性能改善两个方面对几种主要算法进行了比较分析。结果表明 ,在干扰能量抑制比和脉冲压缩指标度量下 ,几种典型的参数化算法都能显著提高接收信号的信干比 ,而基于正弦波模型的算法略优于基于AR模型的算法。