基于虚拟仪器的飞机电源综合测试系统的研究

在维护工作中,对飞机交、直流电源系统及各部件进行性能测试和校验是发现电源系统及其各部件异常的常用手段,对及时排除故障隐患,保证飞行安全十分重要。本文采用虚拟仪器技术、计算机测控技术及变频调速技术实现了对飞机交、直流电源系统的离位闭环性能的自动测试及其各部件性能的自动测试与校验。介绍了系统的软硬件设计、交流发电机输出电压的测量及其异常识别方法。以LabWindows/CVI作为系统软件的开发平台,增强了系统软件的可维护性及可扩展性。实验室和现场的测试结果表明,该综合测试系统提高了测试精度和效率,能及时发现异常,达到了维护规程的要求。该综合测试系统已用于飞机电源系统的维修保障工作中,实际应用效果良好。

正交线偏振激光器原理与应用(Ⅲ)——精密测量应用原理及技术基础研究

综述了利用正交线偏振激光器内特性进行精密测量的研究成果,包括:①纳米激光器测尺(基于频率分裂的激光器两偏振光竞争位移传感激光器)测量原理,②基于频率分裂激光器两偏振光回馈的位移测量原理,③直接利用波片形成频率分裂的波片位相延迟测量原理,④基于频率分裂对腔内双折射强弱敏感性的位移测量原理,角度测量原理,振动测量原理,⑤压强测量原理,⑥磁场测量原理等,所涉及现象包括:激光纵模问隔内新频率的产生,两频率之差的改变、光束的偏振特性的改变,模的竞争强度的改变等.这些新应用的原理、结构简单,可溯源到光的波长。如,激光器自身就是传感器的纳米激光器测尺已在应用中,测量范围12 mm、分辨率79 nm、线性度小于5×10^(-5),波片位相延迟测量系统重复性达到0.3′。

自由转子陀螺仪的伺服测试技术研究

自由转子陀螺仪是目前精度最高的一种陀螺仪,没有精密的力矩器,因此,只能采用双轴伺服法来辨识其漂移误差模型。介绍了双轴伺服测试法的基本原理,给出了双轴伺服转台的运动轨迹及重力矢量的变化规律。根据转台的运动特性,建立了自由转子陀螺仪的漂移误差模型,导出双轴伺服转台转角数据估计漂移误差模型系数的算法。从测试结果可以看出自由转子陀螺仪的长时间精度高,表明采用伺服测试法能够获得极高的测试精度,伺服转台可以作为测试自由转子陀螺仪精度的装置。

大气压直流辉光放电装置的实验与分析

为了能减小放电装置的体积,以应用于便携式仪器,设计了线-筒型大气压直流辉光放电装置,放电间隙仅1.92mm。它主要由内线电极、外筒电极组成,线电极直径为0.16mm,筒电极直径为4mm。观察并说明了从电晕放电向辉光放电过渡的过程。通过放电波形和图像验证了其处于辉光放电状态。推导了利用氮气第二正带系计算振动温度和转动温度的算法,并利用光谱仪(Acton Spectrapro 2500i)采集所产生的等离子体的发射光谱,计算得到该等离子体的振动温度在2 360K左右,转动温度在830K左右。将该装置作为离子源应用于敞开式质谱中,实验结果表明,该直流大气压辉光放电形成的等离子体可以很好地离子化甲酸、乙酸、苯酚等物质。

基于差分吸收光谱法的大气痕量气体在线检测技术

差分光学吸收光谱学技术(Differential Optical Absorption Spectroscopy,DOAS)是近年来发展起来的一种实时检测大气中痕量气体浓度的有效方法,它采用线性最小二乘拟合方法,用痕量气体标准差分吸收截面对测量得到的差分吸收光谱进行拟合,得出大气中痕量气体的浓度。通过介绍DOAS方法的测量原理,在线监测系统的构成,气体浓度的反演方法,测量结果及讨论等内容,说明它在空气质量监测方面的优越性。

纳米测量技术的挑战与机遇

纳米测量技术是纳米科学技术的基础学科之一。纳米科学技术的快速发展,不但给纳米测量技术提出了挑战,同时也给纳米测量技术提供了全新发展的机遇。综述了国内外纳米测量技术发展的现状,重点讨论了纳米材料、纳米电子学和纳米生物学等领域所涉及的纳米测量与性能表征的难题和挑战,论述了纳米科技成果给纳米测量技术带来的发展机遇,最后对纳米测量技术的发展方向做了展望。

柔性翼微型飞行器气动特性的实验研究

柔性翼有望提高微型飞行器(MAV)的抗风能力。为进一步了解柔性翼的气动性能,建立MAV数学模型,并为飞行仿真和飞行控制设计做准备,在低雷诺数风洞中对柔性翼微型飞行器进行了风洞试验,同时采用翼型、机翼平面形状和尺寸大小均相同的刚性翼进行了风洞对比试验。对比结果表明:柔性翼相比于对应的刚性翼,失速迎角较大;柔性翼的最大升力系数较大,但是柔性翼的变形在提高升力的同时也增大了阻力,升阻比的情况较为复杂;在较低雷诺数情况下,柔性翼的纵向静稳定性略优于刚性翼;柔性翼的长周期和短周期模态的衰减特性和阻尼特性略优于刚性翼。

基于iSCSI的存储设备性能测试与分析

利用国际上流行的评测工具对可能影响iSCSI存储设备性能的因素进行了测试分析。阐述了iSCSI与另外一种同样基于IP的网络存储技术NAS的本质区别,并在相同的软硬件环境下对iSCSI协议与NAS中所应用的NFS(Linux)/CIFS(Windows)协议的性能作了比较。对iSCSI元数据操作中的数据流量进行了测试分析。

一种面向空间应用的激光测距方案设计与实验

针对空间应用背景对激光测距系统"宽测程、高精度、实时测量"的要求,使用相位式激光测距法中分散的直接法设计了一种激光测距方案,其理论测程可以达到10km,测距精度可以达到0.1m。对激光器和窄带滤光片提出了技术指标要求,对雪崩光电二极管(APD)进行了选型,并通过对空间环境背景噪声的分析和对空间非合作目标测程方程的分析验证了技术指标选择和APD选型的合理性。实验结果表明:该系统最大测距误差为8.71 cm,符合"测距精度优于0.1 m"的技术指标要求,同时具有较高的动态性能,测距时间不超过1 ms。此外,系统具有较小的整体功率和质量,分别为13.29 W和693 g,可作为天基应用的有效载荷。

基于微机电系统技术的微型热电致冷器研究进展

介绍热电材料、热电器件的原理及发展历史,从材料及结构两方面,对基于微机电系统加工工艺的微型热电致冷器的最新研究进展进行综述,比较不同材料及不同结构的性能特点,对块体热电材料和低维热电材料的研究进展进行介绍,着重分析超晶格薄膜材料及Cross-Plane型器件,指出研究具有更高优值系数的新型材料,在维持Seebeck系数不变的同时提高电导率并降低热导率,及采用新的加工工艺优化致冷器的结构,减小接触电阻、接触热阻等,是提高热电致冷器性能的有效手段。

体全息光学存储实验的设计

介绍了体全息光学存储实验的设计思想和实现方法,探讨采用多种形式和综合手段完成工程光学的实验教学.

一种基于蓝牙技术的航天器无线数据网络方案

针对有线网络数据传输给航天器设计带来的不便,提出了一种基于蓝牙技术的航天器上无线数据网络方案,给出了具有容错能力的主备网络的设计架构,对BlueCore芯片完成了高低温循环和抗电子辐照环境试验,并就如何在太空环境中应用蓝牙技术给出了一些具体的分析。结论表明:BlueCore芯片可以工作在-70～100℃的温度环境,并可以耐受26krad(Si)的电子辐照,能够应用于太空环境,提出的数据与分析可以作为航天器总体设计和工程应用的参考。

红外测控技术在节水器中的应用

红外测控技术有着非常广泛的应用,也是《光电技术及系统实验课》的重要内容.结合实验课程的开设,研制了一种新型的节水器.该节水器融合了红外测控、电子技术以及机械设计的技术,真正做到了光、机、电的有机结合.本文介绍了该节水器的工作原理,并介绍了其中发射部分和接收部分电路设计与器件的选型.实际使用表明,该节水器工作可靠,成本低廉,经济效益显著.

空间遥感智能载荷及其关键技术

针对空间对地遥感观测任务对遥感器高分辨率和灵活性的需求,文章提出并介绍了智能空间光学载荷技术。所研制的新型载荷系统的设计思想是将微型高精度星敏感器、MEMS陀螺仪、高分辨率光学相机进行一体化设计,全面提高在轨成像时相机姿态实时性测量精度及各组件数据深耦合性。应用实时定姿定位、动态像速匹配及像差追踪校正,图像非盲反卷积等自主研究开发的最新理论和技术成果,实现遥感器在轨智能化高分辨率成像。根据智能载荷的技术特点开展了相关原理样机标定和测试技术的研究。

用于遥感光谱探测的干涉成像光谱技术

由于干涉成像光谱仪具有高通量、高光谱分辨率和光谱多通道等优点 ,成为超光谱分辨率遥感方面的研究热点 ,文章简要分析了国内外的研究现状和干涉成像光谱仪的应用前景 ,主要介绍时间调制型干涉成像光谱仪和基于变形Sagnac干涉仪、双折射棱镜及Savart板等空间调制型的干涉成像光谱仪的形式、原理和特点 ,分析了其光学结构和影响光谱分辨率的因素。

基于时间放大技术的新型时间电压转换器

为解决传统的模拟时间内插法测量回波飞行时间时存在温度非线性及长死区时间的问题,提出了一种基于时间放大技术的时间电压转换器。讨论了电压转换器电路的设计和电容参数不同配置对转换器性能的影响。选用分立元件设计了一款时间电压转换器原型电路,搭建了电压转换器性能测试平台,并进行了性能测试实验。结果表明:提出的新型时间电压转换器能从原理上减小测试死区时间,消除时钟抖动、PVT(Process,Voltage and Temperature)参数变化对电路性能的影响。在有效输入范围内,微分非线性误差小于0.45LSB,积分非线性误差小于0.6LSB,满足高精度和实时测量回波飞行时间的需要。

棉花色度检测技术

本文介绍了基于光电光谱积分测量技术的棉花色度仪的工作原理，系统结构以及作为仪器关键技术的匹配滤光器的设计方法，给出了与国外同类棉花测色仪器的对比、测试结果及技术指标。

显微镜拆装实验的设计

介绍了显微镜拆装实验的设计思想和实现方案,尝试开放式、研究型和启发式实验教学.

车载局域环境温控装置的热分析及热测试方法

针对车载局域环境温控系统的个性化设计及评估调试问题,结合一种基于密闭风冷换热方式的车载局域温控装置的物理结构及内部温度测点分布,对其传热过程进行了分析,并建立了系统的热阻网络分析模型。推导了系统内部温度节点在稳态导热和非稳态导热情况下的变化规律。通过选择不同的加热功率及加热方式对车载局域温控装置进行实验测试,结合推导出的变化规律对测试数据进行拟合处理,获得了系统温度节点之间的传热系数及热容参数。所测参数之间的相对误差约在0.6%～6%,表明所建立的系统数学模型及测试方法可用于指导车载仪器温控系统的设计及快速调试。

变电设备高频局部放电信号滤波电路优化设计方法

在变电设备高频局部放电监测系统设计中,信号处理电路的设计难点在于滤波电路中的电感和电容器件在高频条件下会存在寄生参数,导致电路实际性能无法达到预期。文中提出了一种基于LC器件实测特性的高性能无源滤波电路优化设计方法,通过对各厂家器件实测特性的优选和拟合实现了与滤波电路实测特性相符的7阶切比雪夫型带通滤波器仿真设计,能够从频率100 MHz的宽频段原始信号中提取出符合高频局部放电信号规范要求的3~30 MHz信号。实验结果表明,优化后滤波电路通带内的仿真与实测幅频特性之间的差异低于0.4 dB,滤波电路的实测通带衰减低于1.7 dB,由同型号器件中个体不同所导致的电路通带特性差异低于0.3 dB。