基于时间间隔标准的尾流安全评估分析方法

科学地优化飞机间尾流间隔是提升机场吞吐量的重要举措,确保安全是尾流间隔实施的首要前提。首先,基于大涡模拟试验数据,对经典的两阶段消散模型(Wake Two-Stage Decay Model,D2P)模型进行改进,创建顶风对尾涡环量衰减的影响模型。然后,针对基于时间间隔(Time-Based Separation,TBS)未考虑顶风会影响尾涡移动和尾涡环量衰减,通过转化为飞机地速和构建改进D2P模型深刻分析两因素对尾涡遭遇严重度的影响。最后,计算实施TBS时不同风速不同机型组合对应的最小尾流间隔,并综合分析对应间隔的尾涡遭遇严重度。结果表明:虽然TBS未考虑顶风对尾涡移动和环量衰减的影响,但可以确保前后机安全性;在顶风8 m/s应用TBS方案时,各机型组合的尾涡遭遇严重度约为静风时的30%。TBS安全地缩减了顶风时的尾流间隔。

最大时间间隔误差与Allan方差关系研究

最大时间间隔误差和Allan方差都是常用于对时间频率信号生成与传递系统进行分析或评价的统计量。在有些应用中,测量最大时间间隔误差较测量Allan方差更为方便。为了确定一个信号的最大时间间隔误差和Allan方差之间是否存在一定的统计关系以及是否可以通过最大时间间隔误差对Allan方差做出估计,介绍了最大时间间隔误差和Allan方差的数学定义,通过数学分析推导,得到了最大时间间隔误差与Allan方差之间不能直接换算,而最大时间间隔误差一定时Allan方差存在上限。该关系对不同取样时间都成立。对幂律谱模型中常见的5种噪声类型,使用计算机程序生成每种噪声条件下的数值数据,对这一关系做了验证。数学推导计算和数值数据验证都表明:根据数据的最大时间间隔误差可以确定其Allan方差的上限。

基于到达时间间隔差的ADS-B位置消息验证方法

广播式自动相关监视(ADS-B)是一种新型的航空器监视技术,具有定位精度高、更新速度快及覆盖范围广等优势,在民用航空监视领域获得广泛应用。由于ADS-B消息以广播方式传输,未采用加密与认证机制,ADS-B系统易受外部欺骗源的干扰。为解决该问题,提出了一种基于到达时间间隔差(IDOA)的ADS-B位置消息验证方法。建立基于IDOA的ADS-B位置消息验证系统模型,理论分析给出检验统计量的表达式及其统计特性,进一步分析给出检测门限的确定方法,通过仿真验证所提方法的正确性与有效性。结果表明:所提方法与基于到达时间差(TDOA)的验证方法具有相同的检测性能,且对时间测量误差和ADS-B位置误差不敏感,但所提方法可克服基于TDOA的验证方法存在的对地面站时间同步误差敏感的缺点。

铬酸盐黄色-黑色氧化时间间隔对AZ91D膜层质量和耐蚀性的影响

为进一步优化铬酸盐转化膜层制备工艺,通过调控黄色氧化-黑色氧化时间间隔提升AZ91D镁合金的耐蚀性,系统研究了时间间隔为0、12、24 h合金样品的膜层微观形貌、物相组成、元素分布及其电化学特征,揭示了不同间隔时间后黑色氧化成膜行为及反应机理。结果表明,黑色氧化后AZ91D合金表面生成呈现网状微裂纹结构的微米级转化膜。时间间隔过短,基体析氢显著破坏了黑色氧化膜完整性,微裂纹尺寸较大,成膜厚度较薄;时间间隔过久,衬底氧化膜干燥充分,转化液难以附着,黑色膜层裂纹减少但表面粗糙,并沉积大量Mn3O4颗粒物。当间隔时间为12 h时,AZ91D合金表面膜层相对均匀致密;电化学测试显示,此时样品的耐蚀性最佳,相较于未处理镁合金,自腐蚀电流密度下降两个数量级,自腐蚀电位正移至-1.176 V,提升19.51%。

基于最优汇集时间间隔的城市间断交通流预测

针对城市交通流受信号控制的影响而呈现出间断性、周期性和随机性的特点,提出基于最优汇集时间间隔的城市间断交流预测方法.该方法首先基于傅里叶变换和自相关分析获取城市间断交通流的信号控制周期,再利用交叉验证均方差模型确定最优汇集时间间隔与信号周期的关系,在此基础上提出融合贝叶斯神经网络和深度学习模型的LSTM-BConv预测模型.基于实测数据的实验结果表明:1)基于最优汇集时间间隔统计交通流数据能有效提升城市间断交通流预测模型的预测精度;2)城市间断交通流数据的最优汇集时间间隔为交通信号控制周期的倍数;3)对比试验结果表明,LSTM-BConv预测模型优于常见的预测模型,平均绝对百分比误差提升了4.57%.预测结果可以为信号控制方案的优化提供参考依据.

基于SAWF的亚皮秒级时间间隔测量

高精度时间间隔测量在通信、雷达、卫星等领域都具有十分重要的意义,为进一步提高时间间隔的测量精度,研究了一种基于声表面波滤波器作为时间内插器的亚皮秒级时间间隔测量方法.该方法由脉冲信号激励声表面波滤波器产生窄带信号,经采样、插值重建后,通过互相关算法获取待测的时间间隔,首先通过仿真分析声表面波滤波器的中心频率、采样频率、信噪比等关键参数对测量精度的影响;然后优化系统参数,提供一种低成本、易实现的解决方案;最后开展实验验证.测试结果表明,采用中心频率为70 MHz的声表面波滤波器,采样频率只需200 MHz,时间间隔的测量精度就可优于1.00 ps(标准差).

基于时间间隔的飞机进近污染物减排研究

近年来,随着民航业的高速发展,飞机燃油消耗和污染排放已成为热门话题。在最后进近过程中,逆风导致着陆率降低,增加飞机的飞行时间,从而增加燃油消耗和污染物排放。基于时间间隔(TBS)改变了最后进近的间隔规则,用基于时间的间隔取代两架飞机之间的基于距离间隔。论文引入TBS间隔,以取代目前DBS间隔。结合浦东机场52天气象数据和航班数据,研究TBS运行标准与DBS运行标准相比节省的时间。建立燃油消耗及污染物排放修正模型,根据国际民航组织(ICAO)飞机发动机排放数据库,计算TBS运行标准与DBS运行标准的油耗和污染物排放。根据计算结果,进近着陆阶段,与DBS运行标准相比,TBS运行标准将降低燃油消耗568.0t,减少HC排放201.36g,CO排放2255.44g,NOX排放9023.81g,节油率和减排率均在20%以上。结果表明,与DBS相比,TBS对燃油消耗和污染物排放具有明显的优化效果。

应用于光通信网络的高精度双频时间间隔测量方法

为了解决传统的时间间隔测量方法受到时钟分辨率和硬件成本高的限制,提出了一种双频时间间隔测量方法。该方法通过在接收机处对接收到的时钟信号进行相位扰动或等效相位扰动,使得接收到的时钟信号在一个待测信号周期内具有确定的相位概率分布。然后,通过多次采样和统计计算,消除了由低时钟分辨率引起的读数误差。仿真和实验结果表明,双频时间间隔测量方法的测量误差为0.06 ns,达到了亚纳秒级的测量精度,突破了时钟分辨率的限制。

多通道高精度时间间隔计数器的设计与实现

为满足时频领域的高精度时间比对的需求,本文采用MCU(micro controller unit)和TDC(time-to-digital conversion)芯片相结合的方式实现了对四通道并行输入信号的高精度时间间隔测量。详细论述了时间间隔测量的原理、系统实现方法(硬件组成和软件设计)、误差处理和系统性能评价指标,并搭建测试平台对设备性能进行测试。测试结果表明:本系统可以实现四通道时间间隔信号的独立、同时测量,具有较高的准确度,对百皮秒级时间间隔测量的精度优于12 ps,百纳秒级测量精度优于17 ps,微秒级测量精度优于31 ps,秒级测量精度优于80 ps,测量范围可达1.6 s。能够满足绝大多数场景下对时间间隔测量设备的性能要求。

基于MS1022的时间间隔测量系统设计

借助高精度时间测量芯片MS1022,设计出一套高精度的时间间隔测量系统。通过对电平转换器的传播延迟的测量,验证了该系统的准确性和可行性。在集成电路的传播延迟的自动化测量方面,该系统可有效地提高测量精度和测量效率。

光速不变性的本质和时间间隔量子最小化研究

本文对光速在任意一个惯性系中为什么保持不变的本质问题进行了研究.研究结果表明,光属于二维空间的量子.虽然在观测者看来,以光速运动的光子其时间间隔是无限大,但通过熵原理可知,以光速运动的光子的变化时间是三维空间中的时间微分.本文对时间的本质问题进行了阐述,也对以电子计量时间和以最小能量的光子计量时间时,最小的量子化时间间隔进行了计算.本文也阐述了不同惯性系之间时间相对性的本质问题.

精密时间间隔测量仪数据校准和不确定度测试

本文分析了精密时间间隔测量仪误差来源,并提出了处理方法。利用固定时间间隔测量法和比较法对精密时间间隔测量仪,分别在短量程和长量程两种情况进行数据校准,确保精密时间间隔测量仪的测量不确定度在10ns～100ms的测量范围都控制到1ns以内。以脉冲信号发生器为标准,与特定示波器的测量不确定度进行对比,给出被测时间间隔小于1μs时和大于10μs时两种仪器的不确定度差异,并分析产生的原因。

高精度时间间隔测量方法的研究

为了解决传统时间间隔测量方法中测量精度高与测量时间长之间的矛盾,本文提出相位时间间隔测量方法,将待测脉冲的时间转换为与之对应的相位,再通过运算就可以得到待测脉冲的时间值。经理论分析和计算机实验仿真,表明此方法能够解决测量精度高与测量时间长之间的矛盾,同时克服了传统时间间隔测量方法的测量原理误差。而且合理选择模数转换器的位数,可使测量精度达到飞秒级。

基于CPLD的时间间隔测量仪

介绍了一种根据量化时延原理 ,基于CPLD器件 ,测量分辨力达到 4 3ns的高精度时间间隔测量仪 ,此测量仪巳应用在GPS锁定的高稳晶振中。同时探讨了利用双量化时延法实现更高测量精度的可行性 ,给出了设计框图。

多路脉冲时间间隔校准方法研究

本文介绍一种多路脉冲时间间隔校准方法 ,描述了校准系统的构成和工作原理 ,并对校准装置的测量不确定度进行了分析。

高准确度脉冲时间间隔的产生

本文介绍一种数字式高准确度脉冲时间间隔的产生原理和技术特征 ,延迟时间范围 0～ 1s,1s以内时延的不确定度小于1ns。

脉冲激光测距系统中高精度时间间隔测量模块的研究

时间间隔的测量精度对脉冲激光测距系统的测量精度起决定作用.为此研制了一高精度时间间隔测量模块,该模块基于专用时间数字转换芯片开发,采用延迟线插入法技术,最大测量时间可高达200m s,测时分辨率最高可达125ps,对应测距分辨率18.75mm,适用于远距离的测量.给出了硬件和软件设计方法以及模块的测试结果.

高精度时间间隔测量仪的研制

设计了一种新的时钟插入技术以实现高分辨率的时间间隔测量仪。该时钟插入技术利用信号在传输时会有稳定的,规律的延迟特点,用一段传输线对时钟信号延迟,在传输线上根据设计分辨率的大小设置一些离散的检测点,用D触发器完成对延迟后的时钟信号与被测时间间隔开始或者结束信号的重合检测,根据重合点出现的位置推算出时钟信号与被测时间间隔开始或者结束信号的时差大小。采用FPGA芯片EP2C5Q204和上述时钟插入技术实现了一个高精度时间间隔测量仪。实验结果表明基于传输延迟的时钟插入技术具有分辨率高,温度稳定性高,抗干扰能力强,容易制造的特点。实现的时间间隔测量仪具有实现简单,稳定性好等优点。

光子计数成像激光雷达时间间隔测量系统研究

光子计数成像激光雷达需要测量一个激光主波和与之对应的多个回波之间的时间间隔,并具有高精度.采用延迟线插入法时间间隔测量技术,研制了具有27ps分辨率的多脉冲时间间隔测量系统,介绍了系统的软硬件结构及工作流程,测试了精度和线性度等指标,实验结果表明系统精度达到80ps,线性度良好.

脉冲激光测距中高速精密时间间隔测量研究

在脉冲激光测距系统中,设计实现了基于FPGA和TDC-GP21的高速精密时间间隔测量系统。采用TDC-GP21的高精度测量模式,配置TDC-GP21完成了时间间隔测量,通过校准测量对测量结果进行补偿修正,提高了系统的测量精度;设计了多级嵌套状态机实现高速SPI通信,减小了系统单次测量周期;分析了影响测量精度的因素,比较分析了3种时刻鉴别方法的漂移误差,设计了高通阻容时刻鉴别模块,减小了系统的非线性误差。实验分别进行了基于FPGA脉冲信号的时间间隔测量和激光测距试验,对比验证了系统的测量误差,分析了系统在测量区间的线性度。实验结果表明,系统可以实现高速稳定测量,线性度良好,重复测量频率达1kHz,测量精度在±100ps内。