傅里叶望远镜外场实验与结果分析

为了分析外场环境因素对傅里叶望远镜成像质量的影响和验证成像过程不受下行链路大气扰动影响的特点,开展了傅里叶望远镜外场实验研究.外场实验在室内实验的发射光学系统的基础上增加了主镜、次镜和会聚透镜组对目标散射光进行3次会聚仿真实际系统的成像过程,同时将目标与主镜、主镜与次镜分别拉开100m距离验证成像系统不受下行链路大气扰动影响的特点.实验利用胶片打印的2种不同的卫星图片作为目标,获得了Strehl值分别为0.44、0.39的无大气扰动的外场重构图像和Strehl值分别为0.43、0.38的含大气扰动的外场重构图像.通过比较外场重构图像与室内重构图像的Strehl值,得出发射光学系统中光束的振动对成像有较大影响.分析发现无大气扰动外场重构图像与含大气扰动外场重构图像的Strehl值相近,从而验证傅里叶望远镜成像过程不受下行链路大气扰动的影响.

基于外场实验的风力机叶片三维效应研究

针对一台33 kW水平轴风电机组开展了外场实验,得到其叶片7个断面翼型的压力分布曲线;基于求解时均N-S方程对风轮进行三维数值模拟,以及将叶片各断面作为二维翼型进行数值计算,分别得到各断面翼型的压力分布曲线及升阻力系数.通过将外场实验、三维和二维数值计算所得压力分布曲线及升阻力系数进行对比分析,研究了三维效应对风力机气动性能的影响.研究表明,从叶尖到叶根各断面翼型的压差先增大后逐渐减小,叶片表面压力分布曲线比较明显地反映了从叶尖到叶根流动分离的变化;叶片表面压力分布的三维数值计算结果较二维计算结果更加接近于外场实验值;风力机叶片表面的三维流动对叶片的气动性能影响较大,在叶尖和叶根部分尤为突出.

中波红外激光器远距离干扰红外探测器的外场实验研究

针对当前中波红外光电干扰研究中无等比例远距离实验验证的问题,以峰值功率为10 W波长为5.4μm的中波红外激光器对某型中波红外相机进行了距离为15 km的光电干扰实验。实验中选择不同条件进行了多组实验,得到了各条件下的激光干扰图像。通过对图像的分析发现发散角为15 mrad的中波激光器在15 km的距离上对焦距为384 mm的中波红外相机系统在能见度为0.452的中等气象条件下进行干扰时,当输出功率为5.6 W时可使相机无法成像,无法提取目标,此时的功率密度为0.064 mW/m2。实验验证了以当前国内的成熟技术完全可以实现对导弹导引头在15 km以上的中波红外激光干扰。实验数据可以为后续的精确大气透过率模型及中波红外光电对抗损伤评估模型研究中参数的反演与确定提供支持。

MIMO雷达成像外场实验研究

以MIMO雷达的成像性能为研究对象,本文首先探讨了MIMO雷达的成像原理,论证了MIMO雷达的高分辨成像能力。而后构建了MIMO雷达成像实验系统,利用波束形成聚焦成像的方法对外场实验数据进行了处理,初步验证了MIMO雷达优良的成像性能。最后的成像结果表明:MIMO雷达的方位分辨率较同等接收阵列的实孔径方式提高约158%,同时旁瓣电平比实孔径方式降低约3dB。

单极化雷达的散射矩阵测量新方法及其外场实验研究

针对现有装备的雷达系统不具备极化测量能力,而开发专用极化测量系统复杂度高,设备量大代价高昂的问题,本文利用国防科技大学研制的瞬态极化雷达实验系统,研究并针对一种新的极化测量算法进行了外场验证实验。该方法不需要两路正交极化发射接收设备,仅需在目标稳定跟踪阶段利用波束在空域扫掠目标过程中极化状态发生变化的固有属性对目标回波序列进行采集和处理即可实现目标极化散射矩阵的测量,外场实验和数据处理结果验证了算法的正确性。该方法对于利用天线特性来解决设备量相对较小,跟踪制导体制下目标特性测量,反隐身目标、抗干扰,低空突防和对抗辐射攻击等重要问题提供了参考依据。

米波雷达方位角超分辨外场实验研究

介绍了一个由均匀线接收阵和米波雷达组成的外场实验系统，用于进行米波雷达的方位角超分辨实验。用采集的实验数据对几种常用的超分辨算法进行了实验，结果表明，ＦＢＬＰ算法和ＥＳＰＡＩＴ算法可清晰分辨出角间隔为０．２～０．３波束宽度的两架飞机。

3.5GHz 5G新空口基站设计与外场实验研究

5G的设计目标是满足2020年以后移动通信市场的业务发展新需求,满足更高速率、更低时延、更大连接数密度等能力要求。3.5 GHz是目前全球规划的最典型的5G频率,并有望实现全球统一划分,5G在该频段上的性能表现对未来全球的5G部署具有极大的参考意义。结合5G新空口标准的第一个版本,中国移动联合国内合作伙伴开展了面向3.5GHz的5G样机设计和优化,并在典型的城区外场环境开展了小规模的外场实验,针对5G系统的峰值速率、小区吞吐量、覆盖能力等进行了测试验证。测试结果充分证明,5G新空口系统可以实现1 Gbit/s以上的峰值速率和4 ms的空口单向时延。

傅里叶望远镜外场实验性能改进和结果分析

为了实现对傅里叶望远镜成像系统更接近实际的仿真,改进了外场实验系统结构。采用反射式目标,利用准直扩束镜替代空间滤波器和准直透镜,使用大靶面电荷耦合器件作为监视器。在无大气和包含200m水平大气两种情况下,分别对2.5mm的4种不同空间频谱分布目标进行实验。实验选用9×9,17×17,33×33和65×65傅里叶分量分别进行重构。最高成像角分辨率为3.5″。结果表明含大气与无大气重构结果的Strehl比值相近,从而证明傅里叶望远镜成像系统能够克服下行链路低阶大气扰动的影响。

直视逆合成孔径激光成像雷达外场实验

进行了1.8km和3.4km的直视逆合成孔径激光成像雷达外场实验,给出了远距离成像模式下考虑相位延时的非线性校正算法。实验中,目标为放置在无人机上的角锥和包裹有反射纸的无人机。通过交轨向包络对齐和顺轨向相位补偿算法,先后得到了不同成像距离下的角锥目标图像和1.8km成像距离下的无人机图像。成像距离为1.8km时二维分辨率达到了7.2mm×5.8mm,成像距离为3.4km时二维分辨率达到了12.7mm×9.2mm。

Sagnac型干涉成像光谱仪外场干涉成像光谱实验

空间调制干涉成像 (傅里叶变换 )光谱仪 (SMIFTS)是一种有重要的研究和应用价值的空间遥感器。该文介绍了研制的Sagnac型干涉成像 (傅里叶变换 )光谱仪原理样机及用该样机进行的外场干涉成像光谱实验。实验获取了可见光、近红外谱段干涉成像图像。对其中各像元的干涉图进行数据处理和计算 。

中移动:明年开始5G大规模外场实验,希望后年能试商用

在去年12月20日举行的中国移动合作伙伴大会上,中国移动表示在4G用户飞速增长的基础上,5G网络研发布局也在加快。中国移动总裁李跃宣布,将在2017年开始5G大规模外场实验。李跃称,中国移动希望在2018年能够推动5G的规模实验和试商用,集团的大目标就是按照国家的总体目标,在2020年实现全国范围的5G商用。他还表示,

条纹原理激光雷达成像仿真及实验

基于条纹原理的阵列探测体制激光成像雷达由于其独特的技术优势在激光测绘中具有潜在的应用。介绍了"扫帚"扫描结合条纹原理阵列探测体制激光雷达的仿真及飞行实验研究结果。首先介绍新体制激光雷达仿真平台的建立及典型的仿真结果。利用该仿真平台可指导新体制激光雷达的设计,并对机载飞行实验参数的设定进行成像效果仿真,仿真的距离测量精度为0.5 m。最后开展了新体制激光雷达机载飞行实验,给出了典型地区的原始条纹图像及经过数据处理后的点云图。新体制激光雷达外场实验结果的测距精度优于1 m,机载飞行实验测距精度结果与仿真分析结果一致,验证了该仿真系统的正确性。通过与实际被动光学相机成像图像进行比较,验证了新体制激光雷达在航空测绘等方面的技术可行性。

无线光通信卷积交织与编码的实验及仿真研究

大气光强闪烁会明显降低无线光通信的通信质量。为了降低这种影响,进行了卷积交织结合(1/2,7)卷积编码用于无线光通信系统的实验及仿真研究,完成了相应的实验光机和通信电路的研制,设计了OOK方式调制785nm半导体激光器的方案应用于室外无线光通信系统。理论和实验结果都表明,设计的差错控制编码技术在弱湍流条件下,较好地提高无线光通信系统的通信性能。此外,外场实验和仿真结果还反映出,大气湍流引起的光信号的深衰落会明显影响系统的通信误码率,提高交织器的交织深度可以有效地抑制其影响。

光通信卷积码-误码测试系统设计及实验

设计并实现了卷积码-误码测试系统,以实验的方式研究了卷积码对光通信系统性能的改善作用,并完成了2.2km的无线光通信实验。实验结果表明,在无线光通信中,卷积码有良好的纠随机错误的能力,但对突发性错误的纠错能力较差。实验结果还表明,在传输速率低于100Mb/s时,由传输速率不同而引起的码间干扰的差别极其微弱。

基于实验分析入流湍流积分尺度对水平轴风力机功率波动的影响

以3.6 MW水平轴风力机为研究对象,采用外场实验的方法,利用遥感测试技术研究大气边界层湍流尺度对大型水平轴风力机功率波动的影响。结果表明:在风轮前方,风轮半径远处风速较1.5倍风轮直径处下降约5%,而轮毂高度处湍流度却增加近1.5倍;同时,基于数据采集与监控(SCADA)系统数据的风力机输出功率的功率谱特性表明,风力机输出功率的波动可分为3个区域,分别为大尺度气象现象影响区、湍流特征与功率波动耦合区和小尺度湍流脉动影响区,其中湍流特征与功率波动耦合区的功率谱出现-2及-5/3-4的斜率,小尺度湍流脉动影响区域附近出现3个由风轮旋转引起的波峰,且0.064 Hz前后出现Φp/Φu~f-1和Φp/Φu~f-4 2种幂率关系。

外场微光像增强器成像效果对比评测方法与系统

以像增强器为核心成像器件的微光夜视技术一直是国内外重点发展的关键技术,广泛应用于军用夜视领域。直接对比分析不同型号像增强器输出图像特性的评测方法是评价像增强器成像性能最为直观的重要维度,但由于像增强器为直视型成像器件,带来野外实验光路搭建、多路视频同步录制、不同外型尺寸像增强器适配性等多方面的挑战。因此,本文研究了外场微光像增强器成像效果对比评测方法,研制了包含双像增强器成像光路、低照度CMOS成像光路与激光测距机的光轴平行对比评测系统,可实现同时观察和多路像相机的成像数字视频的采集;系统可便捷地适配安装多种不同外型尺寸、不同供电方式的典型像增强器,同时包含激光测距功能,可测量观察目标的距离;在上位机软件中集成多个无参考图像质量评价指标,可通过数字图像处理技术辅助观察者判断不同型号像增强器成像效果的优劣。实际外场测试实验表明测评系统方便可行,能够反映不同成像光路的成像效果,可反馈指导像增强器生产制造工艺的进一步优化,促进微光夜视技术的发展。

全天时星敏感器的建模分析与实验验证

全天时星敏感器技术可以将星敏感器的应用推广到临近空间飞行器如平流层飞艇和高空气球等平台,是星敏感器未来发展的一个重要方向。由于白天受到强烈的大气背景辐射的影响,可见光波段星敏感器的探测能力显著受限。大气背景辐射在短波红外处的强度迅速降低,因此利用短波红外成像系统在0.9~1.7μm波段下进行恒星探测成为研究全天时星敏感器技术的一种有效可行的方案。为了系统地分析并验证短波红外全天时星敏感器的可行性,文中在分析全天时星敏感器探测模型的基础上,重点讨论了短波红外探测器噪声对星敏感器探测能力的影响并基于探测模型确定了20 km高度处全天时星敏感器的光学参数。基于短波红外探测器研制了全天时星敏感器原理样机,结合地面处的观星实验,测试了原理样机的探测性能并验证了全天时星敏感器探测模型的正确性。

红外烟幕遮蔽效果测量与评估方法研究

文中首先提出了评估红外烟幕遮蔽效果的主要技术指标,然后介绍了一套外场实用的红外烟幕测量系统,给出了测量烟幕遮蔽效果主要技术指标的方法,最后给出了烟幕有效遮蔽面积测量精度试验结果,表明测量精度优于20%。

星载SAR传感器外场定标实验研究——以TerraSAR-X卫星为例

传感器的定标精度是衡量SAR卫星系统性能和数据质量的重要标志。以TerraSAR-X卫星为例,系统设计了外场定标实验流程,围绕高精度获取参考目标外场实际几何坐标和散射截面积的目标,对角反射器的设计与制作、布设方案、状态参数计算和坐标精密测量等问题进行了研究。基于同步获取的SAR数据和外业数据,进行了TerraSAR-X几何和辐射定标参数的精度验证。验证结果证明了实验总体设计和关键问题解决的有效性,对于其他星载SAR定标工作具有借鉴意义。

飞机尾涡特性分析与激光探测技术研究

为实现尾涡告警,保障飞行安全和提高机场容量,研究了飞机尾涡特性和激光探测技术。阐述了飞机尾涡的生成机理,利用解析模型和仿真计算研究了尾涡特性;给出了尾涡相干多普勒激光探测原理,设计了尾涡探测方式,分析了回波多普勒谱特性,并计算了尾涡探测精度。研究表明:尾涡强度与衰减等特性与飞机质量相关;其回波多普勒谱值反比于多普勒频移的三次方和飞行速度的二次方,而正比于飞机质量的二次方;基于1.5m脉冲相干多普勒激光雷达的尾涡探测具有高精度、远距离的优势。此外,通过初步开展的机场尾涡探测实验验证了激光探测尾涡的方法切实可行,性能优越。