电子系统的电磁仿生研究与进展

随着电磁环境愈发复杂、多变,应用于电子系统的传统电磁抗扰方式的不足正日渐突出。相比之下,生物却在可靠性、抗扰性、自适应和自修复等方面表现出明显的优势。对生物“自组织”现象进行了研究,指出了生物与电子系统的相似与不同,提出了“电磁仿生”概念。借助演化硬件这一平台,尝试着在人工电子系统中将“被组织”与“自组织”进行有机结合,使其具备生物的多种优良特性,从而提高系统在复杂电磁环境中的可靠性与适应性。     

基于DSP和CAN总线的装甲车辆电源管理系统设计

针对装甲车辆传统配电系统的缺陷,设计了基于DSP和CAN总线的新型电源管理系统,实现了原有配电系统开关管理和过载保护等功能,改善了系统供电品质和电磁兼容性,且具有良好的系统实时状态监测和在线故障诊断能力,为装甲车辆电源管理提供了一种可行的方案。     

长期贮存的固体发动机药柱脱粘界面裂纹分析

为了分析长期贮存的固体导弹发动机药柱脱粘层界面裂纹在燃气内压和轴向过载联合作用下的扩展情况,建立了发动机药柱在包覆层与推进剂之间脱粘的三维有限元计算模型,并于脱粘界面的裂纹尖端设置三维奇异裂纹元,模拟脱粘界面裂纹扩展。在包覆层与推进剂之间设置不同深度脱粘,计算了在燃气内压和轴向过载联合作用下不同贮存期、不同深度的界面裂纹尖端的应力强度因子,得到了界面裂纹应力强度因子随贮存时间、脱粘深度的变化规律,对长期贮存的固体发动机脱粘界面裂纹的扩展进行了分析。     

SEA的侦察与监测系统效能分析

侦察与监测系统已成为现代C3I系统的重要组成部分,其效能评估既有C3I系统的一般性又有自身的特殊性。首先在一般系统效能含义上定义了侦察与监测系统的系统效能,比较了几种典型的C3I系统评估方法。在此基础上,将SEA方法应用于分析侦察与监测系统效能,并将情报信息量作为效能度量的指标。最后给出了分析计算过程和仿真结果。     

侦察与监测系统效能评估

在航天监测信息系统建模和模型分析时,系统的评估方法和评价模型是系统建模的前提条件和重要组成部分。利用WSEIAC提出的一般模型,建立了航天监测系统效能一般形式,应用APH(层次分析法)和矩阵分析方法分析建立航天监测系统性能能力指数模型,同时考虑初始条件和系统状态变化对总效能的影响。     

基于模拟退火算法的阵列模型有源校正方法

针对同时存在通道幅度相位不一致与阵列互耦的均匀直线阵列,提出了一种采用模拟退火算法的阵列模型校正方法.该方法使用多个辅助信源分时工作,根据子空间基本原理构造目标函数,采用模拟退火算法对幅相误差矩阵及互耦矩阵进行估计.利用该方法对均匀直线阵进行了计算机仿真与实测实验,仿真及实验结果证明了该方法是有效可行的.     

基于CNN的视频火焰识别及模型剪枝

针对目前火焰识别仅用单帧图像判断是否起火准确率低的缺点,引入视频识别的方法,通过提取火焰的运动信息提升卷积神经网络(CNN)识别微小火焰的准确率。首先,在CNN Resnet18的最后一层添加3D卷积层,突出火焰的运动特性,抑制其他形式的运动;然后,对该模型进行剪枝处理,压缩网络参数。实验结果表明:在剪去90%卷积核的情况下,该模型准确率仍然保持在86.4%的较高水平,最小可以识别大小为20×30像素的火焰。     

离子推力器栅极组件热态间距测量系统研制

为了完成LIPS-300离子推力器三栅极组件在真空、高温环境中微小热态间距的高精度测量,设计了一套使用远距显微镜的非接触摄像测量系统。基于拍摄的图像,运用交互式分区方法获得多个圆形合作标志稳定、清晰的边缘,利用合作标志和标定片完成图像放大系数标定、图像畸变校正以及栅极热态间距亚像素级测量。精度验证实验表明,本系统在非加热情况下测量精度优于6μm,在加热情况下测量精度优于12μm。大气环境下的加热实验结果显示屏栅和加速栅温度差越大,栅极热态间距的减小量越大,当温差最大为150℃时热态间距减少量达到最大,即420μm。同时,由于安装环的热变形影响,栅极在热稳态时热变形量下降、在冷却期时产生负位移现象,测量结果与国外同类实验趋势一致。系统满足栅极组件热态间距测量的需求。     

不同射流状态下射流气体与高超声速主流相互作用影响

为研究不同射流状态对高超声速飞行器气动加热的影响,对高超声速来流条件下方孔和圆孔横向射流模型进行数值模拟,讨论射流压强、射流速度及射流方向对主流流场的影响,得到了不同射流状态下流场结构、壁面温度热流分布及壁面中心线温度热流变化。结果表明:射流在一定程度上能缓解壁面气动加热情况,壁面引射效果更好,壁面引射速度1 m·s~(-1)时壁面热流降低接近三分之二。在高速(Ma1)射流情况下,适当增大压强和速度,均会使得射流下游的冷却效果加强;在中低速(Ma0.6)射流情况下,射流基本上不改变主流流场而在边界层内流动,流速越大,冷却范围越大,冷却效果也相对较好。射流方向与主流方向夹角为锐角时,利于射流孔下游降温;夹角为钝角时,利于射流孔上游降温。     

回转测噪中的舰艇操纵模式设计

针对舰艇回转测噪中的操纵模式设计方法效率低下的问题,提出一种基于拖线阵稳态特性和舰艇旋回特性的操纵模式设计方法。通过调整法向阻力系数,使零浮力缆稳态振荡响应公式适用于阵流夹角较大的情况,并将其拓展应用于拖点回转运动的场景;利用等效代换原则建立拖线阵稳态振荡响应模型;定义回转测噪理想阵位,提出各车钟条件下满足测噪要求的回转半径区间的计算方法,进而依据舰艇旋回特性得到相应舵角区间。仿真结果表明,所提出的方法能够较高效地实现操纵模式设计,可以满足实际工程的应用要求。