未来30年太空安全发展趋势及影响

“太空安全战略”专题编者按 组稿专家：杨乐平（国防科技大学空天科学学院教授、博士生导师） 近年来,以美国重建太空司令部与天军独立为标志,国际太空领域战略竞争与军事对抗日益加剧,太空前所未有地应用于军事与安全,太空安全也受到了前所未有的挑战。为了解未来太空安全发展和主要国家太空安全战略动向,深化太空安全战略研究,《国防科技》编辑部于2021年6月启动“太空安全战略”专题征文活动,国内相关学者积极投稿,经专家遴选,本期发表入选稿件6篇。来稿内容涵盖未来30年太空安全发展预测、美国太空安全最新发展、俄罗斯太空安全政策、欧盟太空安全政策、日本太空安全战略以及印度太空力量发展等主题,较为全面地反映了当前国际太空安全领域的最新发展与战略动向。从长远看,随着地球以外人类活动的增加、太空新经济蓬勃发展和太空创造财富规模不断扩大,水平大幅提升,太空将超越陆、海、空成为国家安全最重要的领域。从这个意义上讲,太空安全战略研究学术价值与影响较大,值得高度关注。     

基于到达时差法的目标定位系统

运用声被动定位理论探索空中目标的定位问题。建立了一种平面波声被动定位模型,利用简易被动声传感器阵列,分析并设计了定位系统的总体结构。提出了一种简易的计算到达时差电路设计方案,此电路利于目标的实时定位。在利用这种系统定位远距离目标时,可消除有效声速的影响。最后给出了几组实验结果,证明了此系统的可行性,但对近距离目标的定位结果较差,模型需进一步研究。     

机动作战地空导弹载波相位差分定位模型研究

地空导弹部队在防空作战中,导弹火力单元要按上级的命令适时机动,需要对所在位置进行精确定位并及时上报上级单位,以便尽快组成新的雷达网继续参加战斗。根据GPS测距和差分GPS定位原理,利用载波相位差分设备把采集的载波相位发送给用户站进行求差解算坐标,得到机动作战导弹火力单元的位置坐标。根据载波相位差分定位GPS载波相位差分接收机技术成熟,成本不高,适合机动作战导弹部队应用。通过编制相应的模型软件,以及加入通信接口,便可用于导弹火力单元雷达站址的快速定位。     

集成电路方波脉冲注入损伤效应实验研究

为了得到各损伤参数随脉宽的变化规律,寻找建立评价复杂EMP波形对集成电路损伤模型的依据,对2种典型的集成电路器件进行了方波脉冲注入损伤实验。结果表明:RAM6264损伤电压、电流及功率均随脉宽增大而减小,损伤能量处于某一小范围之内,可能属于能量损伤型器件;BG305损伤电压、功率随脉宽增大而减小,损伤能量随脉宽增大而增大,损伤电流处于某一个小范围之内,可能属于电流损伤型器件。     

方波注入对组合电路损伤效应研究

以某型雷达系统为试验对象,选取典型系统的组合电路,进行方波脉冲注入对比试验,研究了电磁脉冲对系统中组合电路的损伤规律。试验表明:电磁脉冲对组合电路的损伤与电路结构有关,损伤过程是一个渐变的过程,注入脉宽越大其损伤电压越小,能量可能是造成电路功能损伤或失效的主要因素。     

改进的接触算法及其在光滑粒子流体动力学中的应用

采用以黎曼解描述粒子间相互作用的接触算法,模拟一维情况下包含间断的流场。在弱间断的条件下,采用弱波近似的黎曼解来描述粒子间的相互作用;在强间断的条件下,则引入非迭代黎曼解来描述粒子间的相互作用。并引入Taylor展开思想,提高了接触算法在自由边界的计算精度。该算法无需引入人为粘性,程序结构简洁。数值计算表明,改进后的接触算法能很好地描述强间断,并有效改善了原始接触算法在自由面的计算缺陷。     

基于MSP430单片机的海浪水压场自动测量系统

提出了基于MSP430单片机的水压场自动测量系统的设计方案和实现方法并进行了实际测量.解决了自动测量系统中的低噪声、低功耗、高分辨率、大容量存储等关键技术.实验结果表明:该系统具有自动运行、电池供电、记录时间长等特点.适于高海况条件下的海浪水压场的测量.     

双层地下室空气冲击波特性的模型试验研究

高层建筑多层地下室内人防结构顶板核爆荷载的合理确定是目前人防结构设计中亟待解决的问题。文中在对实际工程的调查基础上,研究了双层地下室的试验模型,进行了空气冲击波在地下室模型内传播的爆炸试验,分析了作用在双层地下室底层结构顶板的爆炸压力分布特性,并得出多层地下室的底层顶板核爆荷载一般要小于单层地下室顶板核爆荷载设计值的结论.     

具有热阻、热漏和内不可逆性的联合卡诺热机生态学优化

用有限时间热力学的方法分析具有热阻、热漏、内不可逆性的定常流联合卡诺型热机循环.导出了在傅立叶导热定律下联合循环功率、效率和生态学指标的性能,并进行优化;得到功率、效率和生态学指标之间的优化关系,并由数值计算分析了功率、效率和循环熵产率之间的关系.所得的结果表明,最大生态学指标下的效率十分接近于联合循环可以达到的最大效率;相应的熵产率也要低于以输出功率为优化目标时的熵产率.     

定向毫米波网络邻居发现协议

针对定向毫米波网络各节点间无波束方向先验信息导致邻居发现困难的问题,提出了一种基于盲交汇算法的邻居发现协议,推导了邻居发现过程中时隙长度、波束个数与邻居发现时间之间的理论关系。进一步,为了缩短邻居发现的时间,在盲交汇算法的邻居发现协议的基础上,提出了基于位置预测的邻居发现协议。仿真结果表明,基于盲交汇算法的邻居发现协议的最长邻居发现时间小于无协调的定向邻居发现协议,波束个数N接近2n(2n－1n,n>1,n∈Z)时,平均邻居发现时间低于无协调的定向邻居发现算法。此外,基于位置预测的邻居发现协议可以有效缩短邻居发现时间。