STEERABLE ANTENNAS MOVEMENT COMPENSATION FOR HIGH ALTITUDE PLATFORM

High Altitude Platform(HAP) must compensate for relative motion with respect to the ground because of the stratosphere complexity,which is important to guarantee Quality of Service(QoS) in intended coverage area.With analysis on HAP movement models for predicting the geographical coverage in the cases of shift horizontally and vertically,yaw,roll and pitch,the mechanisms of steerable antennas movement compensation are investigated.The mechanism is applied to a scenario of 127 cell architecture,with a cell cluster size of four.By the simulation results of Carrier to Interference Ratio(CIR),the steerable antenna movement compensation mechanism decrease influence of HAP movement and guarantee effective coverage of the service area.

基于5G新空口的感知通信一体化多波束系统

由于多波束通信信道中的重要信号会受到传播距离的影响,存在串行干扰和噪声,致使天线方向图与实际数值不一致。针对该问题,设计一种基于5G新空口的感知通信一体化多波束系统。通过5G新空口多波束基站、多波束基站天线自动对准平台以及多波束采集控制平台三部分,设计感知通信一体化多波束系统硬件结构;并在系统硬件结构基础上设计系统软件部分,采用多波束形成方法设计5G新空口多波束赋形接收和发射子系统,获取天线方向图。在子系统内,通过5G新空口混合时空编码,采用QR分解构建多波束分解信道矩阵,消除编码过程中存在的串行干扰;根据信道分解结果,采用基于通道映射的方法提取多波束通信信道中的重要信号。通过系统硬件和软件设计构建基于5G新空口的感知通信一体化多波束系统。系统测试结果表明,所设计系统多波束成形是向中心点聚拢的,天线方向最大值为0,与理想图完全重合,能够实现多波束稳定传输。

舰载雷达天线稳定平台横摇滚珠丝杠断裂失效分析

针对某型舰载雷达天线稳定平台发生的横摇滚珠丝杠断裂问题,对失效滚珠丝杠开展失效分析。通过综合分析失效滚珠丝杠的断口分析、化学成分检测、金相检测、硬度检测与力学性能检测结果,认为滚珠丝杠螺纹退刀槽过渡圆角区表面残留的氮化白亮层导致表面脆性增加,促进了疲劳源的产生,材料调质处理后的抗拉强度、下屈服强度偏低,降低了材料的疲劳强度,在超过其疲劳承载极限的横摇交变载荷作用下发生疲劳断裂。通过对滚珠丝杠螺纹退刀槽部位采取防渗氮保护或渗氮处理后彻底去除氮化白亮层,同时优化调质处理工艺参数可以提高该滚珠丝杠的疲劳寿命。

无人艇雷达天线机械稳定平台高动态复合跟踪控制设计

针对某无人艇雷达天线机械稳定平台高动态位置跟踪控制需求,设计一种PID+前馈复合控制器,根据惯导设备给出的无人艇纵摇、横摇角度信息,实时计算前馈控制量,来修正PID控制量的输出,以实现机械稳定平台的快速、稳定、高精度的位置补偿控制。经仿真及实物验证,基于PID的复合控制器在鲁棒性、快速性、稳定性及控制精度上均取得了较好的控制效果,满足系统各项指标要求。

转台对天线阵列角模拟精度的影响

转台和天线阵列是射频仿真试验系统的两个主要组成部分,射频仿真试验系统的精度是以天线阵列角精度来表征的。由于转台误差以及转台中心与天线阵列球心不重合等原因,会影响天线阵列角模拟精度。针对转台的运动性能,结合天线阵列三元组工作原理,研究计算了转台静态误差和动态误差的数学模型,最后给出了转台对天线阵列角模拟精度影响的仿真结果。

弹载捷联式天线平台两种稳定实现方法的比较

对于小型化雷达导引头,为了消除弹体姿态变化对目标测量的影响,采用捷联式稳定平台来实现天线的稳定。基于补偿原理,对弹载天线平台捷联稳定的两种实现方法———角速度补偿法和角位置补偿法进行了比较研究,给出了具体的补偿算法及其特性分析,同时对分别采用两种补偿方法的系统稳定效果进行了数值仿真。结果表明,在测量误差较小的情况下,两种方法均可实现天线的捷联稳定,而角速度补偿法对测量误差比较敏感。因此,在环境比较恶劣的稳定平台应用中,角位置补偿法比角速度补偿法具有更大的优越性。

捷联式天线平台的角跟踪系统设计

捷联式雷达导引头的角跟踪系统采用弹体姿态角补偿法可实现天线的捷联纯稳定 ,但无法直接得到用于比例导引的惯性视线角速率。为此 ,提出一种新的设计思路 ,将天线稳定与目标跟踪独立进行设计 ,即在捷联稳定的基础上 ,采用卡尔曼滤波方法来估计目标视线角速度。仿真结果表明 ,相同参数条件下 ,卡尔曼滤波法比微分法精度高 ,对测量噪声较大的情况更为有效。该设计方法对于捷联稳定导引头如何实现比例导引具有指导意义。

基于遗传算法的载体上共形天线阵列优化

基于载体上共形天线相控阵列的优化综合由于计算时间长,一般不会采用GA方法优化,主要原因就是个体适应度的计算通常需要对整个天线阵列进行一次全波分析。但是本文预计算单元在阵列环境中方向图,利用相控阵理论中的单元在阵列环境中的方向图直接叠加的方法,计算个体适应度,可以大大加快求解个体适应度的速度,为直接使用GA方法优化共形天线阵列提供了可能。该方法既考虑了载体的影响又考虑了单元之间耦合的影响。通过数值实验可以看出,该方法能够大大的加快优化速度,而且优化结果与全波分析的结果能够很好的吻合。

平流层通信系统的收发链路性能研究

针对平流层定点信息平台低空试验艇的工作特点,分析了该系统无线数据链路中上下行信道天线收发信号与平台运动方式的关系,分析表明现有天线结构存在传输信号盲区的问题。为此提出了一种基于天线分集的天线收发模型,以改善数据链路性能。该模型实现简单,仿真结果表明该结构可显著提高信噪比并有效消除信号传输盲区,实现信号的可靠传输。

雷达天线仿真系统在虚拟实验台中的应用

通过分析雷达天线运动的物理特性,建立了雷达天线的运动模型,设计出运行于作者自主开发的虚拟接口实验平台下的基于OpenGL库的雷达天线仿真系统。该系统能够根据用户的需求,调整天线的转速,实现天线转动速度的建立过程和稳定状态的仿真。此外,该系统通过接口电路可方便地在虚拟实验平台中调用,使用者只需通过搭接包含该仿真系统的器件的电路,编写并运行天线控制程序,即可控制仿真天线的运转。

捷联式天线平台数字稳定技术及仿真研究

针对弹载捷联式天线平台的视线稳定问题,提出了补偿与反馈控制相结合的方法。通过分析,给出了捷联式稳定的数字实现方法,并考虑实际系统中陀螺非线性、测量噪声和加速度敏感度等因素的影响,对平台稳定性能进行了仿真研究。结果表明:该方法能够使弹体扰动造成的误差明显减小,在一定的测量噪声和加速度敏感度范围内,算法能有效隔离弹体扰动。

雷达天线座车调平问题的研究

讨论了雷达天线座车的调平问题，着重提出了三点式和四点式支承的调平控制方法。

基于无线Mesh网络的物流信息传输平台设计

无线Mesh网络是一种新型的宽带无线网络结构,即一种高容量、高速率的分布式网络,它不同于传统的无线网络,可看成是WLAN和移动Ad Hoc网的融合,且发挥了两者的优势。无线Mesh网络逐渐进入民用商业化研究开发和应用阶段。在此基于无线Mesh网络这一热点技术日益成熟的背景,采用无线Mesh网络主要技术及拓扑结构;在需求分析的基础上,设计基于无线Mesh网络的物流信息传输平台,并应用于实际的工商业领域中。该设计获得了良好的社会效益,具有投资少、技术成熟的特点。

DSP在天线平台控制系统中的应用

合成孔径雷达要得到高分辨率的成像,必须保证天线波束指向恒定。本文以DSP为核心构造天线平台数字控制系统来对大气扰动造成的雷达载体的角运动进行补偿,当雷达载体在方位向、横滚向及俯仰向发生角运动时,天线平台数字控制系统控制平台向相反方向转动,从而保证天线指向恒定,得到高分辨率的雷达图像。

船舶塔康天线稳定平台的数学模型

介绍利用旋转矩阵的方法建立塔康天线稳定平台的数学模型 ,并利用仿真来验证所建模型的正确性。所建模型要实现的控制目的是 :当船舶作摇荡运动时控制塔康天线始终指着同一个方向 ,以达到塔康天线的定向目的。还研究了对船舶摇摆引起的线位移作补偿的平台数学模型 ,研究了船舶有线运动时的平台的数学模型。

雷达天线波瓣测量系统平台的设计与实现

针对地面对空情报雷达天线阵地测量的实际要求,分析天线波瓣测试系统平台的功能需求,提出系统总体设计方案,给出了关键功能模块的具体电路。该测试平台可大大提高雷达天线波瓣测试的效率及准确性,具有较高的实用价值。

捷联式天线稳定平台动力学建模与仿真分析

对于体积有限制的战术导弹应用,导引头天线伺服系统的体积受到严格限制,传统的速率陀螺稳定平台的应用受到挑战,为此提出采用捷联稳定方式来解决视线稳定问题.根据弹载捷联式天线平台的结构特点及稳定原理,应用坐标变换方法,完整地建立了两自由度捷联式天线平台的运动学与动力学模型.通过分析平台框架运动学耦合关系,表明捷联稳定方式与速率陀螺稳定方式的基本区别在于信息的获取和控制方式上,速率陀螺稳定方式是一种直接硬件稳定方法,而捷联稳定方式是一种软件补偿方法.在此基础上,对框架动力学耦合特性进行了数值仿真,结果表明:弹体对框架的耦合较强,需要进行弹体解耦,而框架之间的交叉耦合相对较弱,实际设计时可以忽略.所得结果为进一步研究捷联式天线稳定平台提供了理论基础,也为小型化导引头视线稳定平台系统的工程设计提供了一种解决方案.

中继卫星星间链路的天线资源分配策略研究

中继卫星的数据传输主要是合理分配其星载天线资源接受各类数据并进行传输,为了提高接收多用户航天器数据的速度和实时传输能力,需要对星间链路的建立及天线资源分配等相关问题进行研究。首先对中继卫星与用户航天器之间建立星间链路的平台可见性条件进行了分析,提出了计算平台可见的一种简单算法。重点研究了中继卫星用于与多用户航天器之间建立星间链路的天线资源分配问题,提出了中继卫星天线资源分配策略,建立了相应模型并给出了求解算法。最后利用Matlab进行仿真,仿真结果表明所建模型及所提出的几种算法是合理的,可以为中继卫星的任务规划提供服务。

卫星导航系统中平台运动对天线阵列性能的影响分析

常规的天线阵自适应算法侧重于研究稳态条件下的最优性能。当卫星导航接收机应用于运动载体(如炸弹、飞机、机动车辆、舰艇)时,阵列平台的运动(或振动)将会导致权值"零陷"指向与干扰来向失配。建立了运动条件下的阵列信号模型,将平台运动分为第一类平台运动(高频振动)和第二类平台运动(平稳转动),给出了两类运动模型下阵列输出信干噪比的理论计算公式。仿真分析结果表明,阵列输出信干噪比对角度扰动比较敏感,而干扰强度影响较小,这是因为天线阵容易形成窄而深的零陷。对于卫星导航接收机常用的7元中心圆阵,当角度扰动为3°时,信干噪比损耗达到3.3dB。提高权值更新速率和扩展零陷宽度是增强抗干扰天线阵稳健性的有效手段。

PO-MoM结合近场预条件技术分析复杂载体上线天线辐射特性

提出了一种将近场预条件技术与物理光学矩量法(POMoM)相结合的新技术,并应用于分析电大尺寸复杂载体上线天线的辐射问题.根据POMoM方法导出系数矩阵元素的物理意义,忽略PO区的影响,构造出一个稀疏化系数矩阵的近似阵.采用LDU分解和简化的分块Gauss消元算法,快速构造出一个矩阵分解形式的预条件阵.将该预条件阵用于预条件广义最小留数(GMRES)法迭代求解线性方程组,对一个复杂金属载体上的线天线辐射问题进行了分析,验证了此方法的有效性和正确性.在此基础上,计算了一个尺度与真实尺寸相当的舰船模型上超短波天线的远场辐射特性.数值结果表明,采用该技术可以快速有效地分析舰船、飞机等真实移动平台上线天线的辐射特性.