海水中电极对拖曳天线运动极化噪声特性分析

基于流动电解液导致电极表面双电层结构变化的特性,解释了海水中电极拖曳天线在流动电解液中的运动极化噪声机理,分析了电极对在流动海水中的噪声变化规律。并使用全固态银/氯化银电极设计进行实测实验,结果表明电极对拖曳天线运动极化噪声受周围流动导电液体影响,且影响主要集中在低频频段,频率越高流速影响越小。并且电极对极差电压与海水流速变化率成正比,噪声信号与加速度传感器输出信号具有强相关性,与理论分析一致。

甚低频拖曳天线的稳态动力学研究

甚低频(Very low frequency,VLF)拖曳天线力学特征和控制是飞机对潜通信系统进一步深入论证需要解决的关键问题之一,而对其稳态动力学研究是进行甚低频拖曳天线力学特征和控制研究的基础。通过对载机盘旋时甚低频天线运动状态及其受力进行分析,应用牛顿定律建立机载甚低频拖曳天线稳态动力学模型。运用打靶法对其稳态动力学模型进行求解,分析载机速度、倾斜角和天线末端锥袋质量对天线末端锥袋量纲一半径和天线垂直度的影响。仿真结果表明在阻力系数较小时,在一定的倾斜角和载机飞行速度范围内其垂直度和天线末端量纲一半径存在多值情况,会导致拖曳天线系统的不稳定;在一定的阻力系数下,减小飞机速度,增加载机的倾斜角,能够提高甚低频拖曳天线的垂直度;单一增加天线末端锥袋质量来提高垂直度是不可行的。

机载甚低频拖曳天线非线性振动分析

拖曳天线力学特征和控制是对飞机对潜通信系统进一步深入论证需要解决的关键问题之一,其中振动分析是其动力学特征研究的一个重要部分。本文通过对其运动状态及其受力进行分析,建立了机载甚低频拖曳天线动力学模型。针对模型复杂的非线性和耦合性,在考虑机载甚低频拖曳天线旋转平衡时构型的基础上,采用Galerkin法研究求解了甚低频天线末端锥袋的非线性振动。研究表明:在一阶模态截断下,利用多尺度摄动方法,当ω1:ω2:ω3近似等于2:2:1、1:1:2、1:1:1时,机载甚低频拖曳天线发生内共振;在特定的飞行状态下,其水平面面内的两个振动会发生内共振,而垂直方向则不会,因此不会对机载甚低频拖曳天线的垂直度产生显著的影响。

甚低频拖曳天线的稳态构型计算

拖曳天线力学特征和控制是飞机对潜通信系统进一步深入论证需要解决的关键问题之一，而对其稳态动力学研究是进行拖曳天线力学特征和控制的基础。文章通过对其运动状态及其受力进行分析，建立机载甚低频拖曳天线稳态动力学模型。运用打靶法进行求解，计算出了在不同空气阻尼情况下天线稳定构型，分析了绳索的张力分布情况并比较了空气阻尼对天线稳定构型和天线张力的影响。

水下拖曳天线横向振动诱发的电磁噪声研究

水下磁场与电场天线横向振动诱发的电磁噪声在长波通信电磁噪声中占主导地位,直接影响收信深度和通信质量.针对此问题,建立了天线的横向振动模型,导出了天线的随机振动响应,分析了磁场与电场天线横向振动诱发电磁噪声的产生机理及特性,并给出电磁噪声的仿真结果和分析.研究结果为拖曳天线设计和水下电磁噪声深入研究提供了理论基础.

基于Galerkin法的机载甚低频拖曳天线振动分析

通过对拖曳天线运动状态及其受力进行分析,建立了其动力学模型;针对模型复杂的非线性和耦合性,在考虑天线旋转平衡时构型的基础上,采用Galerkin法研究求解了其末端锥袋的非线性振动。通过仿真并对多阶Galerkin方法截断求解结果进行比较,验证了Galerkin方法求解时的收敛性和可靠性。仿真结果表明,在无风条件下,拖曳天线的末端锥袋振动不会对机载甚低频通信系统的通信质量产生明显的影响。

拖曳天线用于无线电导航定位试验研究

针对拖曳天线用于水下接收无线电信号进行导航定位开展了导航定位拖曳天线技术研究,并在某海区进行了拖曳天线用于无线电导航定位的综合性试验,试验取得了成功。试验研究表明,利用拖曳天线进行水下无线电导航定位是可行的,为无线电导航定位仪实现水下定位开辟了一条新的道路。本项试验的成功具有非常重要的意义。

超导拖曳天线性能分析

常规拖曳天线通信存在噪声大、效率低及通信深度浅等缺点,从而严重影响潜艇战斗性能的发挥。为此可以使拖曳天线超导化,使超导材料的良好性能与拖曳天线性能相结合。具体分析对潜超导拖曳接收天线的信号接收和噪声抑制能力,并且与普通拖曳接收天线进行比较,得出超导拖曳接收天线信噪比特征的改善程度。

关于潜艇拖曳天线测控方案的探讨

对潜艇拖曳天线的综合性能试验 ,提出了一个可行的总体方案 ,并对该测控方案中实现加载控制的方法、措施进行了分析和研究。

ELF磁场拖曳天线的运动感应噪声分析

在潜艇拖曳电缆的电极对天线中附加磁场天线是消除接收盲区、实现潜艇通信全向接收的重要手段。拖曳磁场天线的噪声主要有热噪声、运动感应噪声、磁致伸缩噪声和巴克好森噪声四种,分析并采取措施降低这些噪声是实现全向天线的关键。针对运动感应噪声的原理进行了分析,得出了噪声ENF与天线机械性能、天线灵敏度之间的关系,并由此提出了降低该噪声的途径。

用传输线理论分析潜艇拖曳天线

海水中拖曳天线的分析有别于一般同轴线。本文运用传输线理论详尽地分析了潜艇拖曳天线的传输特性，为潜艇接收系统的设计提供了理论依据。

浅析机载甚低频双拖曳天线的辐射特性

机载甚低频天线系统中的双拖曳天线是用于对潜通信VLF/LF的发射天线。双拖曳天线(DTWA)由一条短天线(STWA)和一条长天线(LTWA)共同组成,总长度是波长的一半。本文主要讨论双拖曳天线的一种计算方法,具体是通过分析天线的实际运动状态来建立数学模型,并计算天线的电性能参数。由于此种分析方法必须利用空气动力学来分析天线受力状态,其相关计算极其复杂,但其电性能计算结果比较精确。

基于波导理论的机载甚低频拖曳天线辐射场分析

基于甚低频波导理论推导了机载拖曳天线辐射场的计算公式.计算了横磁波与横电波的高度增益,并分析了其随拖曳天线高度波动起伏的变化趋势;研究了拖曳天线辐射场随天线高度、天线倾角、接收方位角的变化特性.文章研究结果对机载拖曳天线的研制、应用具有重要的参考意义.

超低频拖曳天线运动感应噪声分析

超低频拖曳天线在较深的海水中工作时,由于天线运动产生的感应电磁噪声对其收信深度及接收性能占据主导作用,其中最主要的是横向振动和纵向振动。结合拖曳天线运动感应电磁噪声的产生原理,及拖曳天线的横向振动感应噪声功率谱,通过对超低频拖曳天线的运动感应噪声在不同长度及不同航速情况下进行仿真比较,对比分析验证了影响超低频拖曳天线运动感应噪声功率的主要因素和变化规律。

基于FEM的机载VLF单/双拖曳天线电磁辐射特性仿真

拖曳天线分为单拖曳天线和双拖曳天线,单拖曳天线由一条长天线组成,总长度为波长的一半;双拖曳天线(DTWA)由一条短天线(STWA)和一条长天线(LTWA)共同组成,长短天线总长度为波长的一半。本文基于有限元算法(FEM),建立机载VLF单/双拖曳天线系统模型,仿真比较单/双拖曳天线的电磁辐射特性,从而得出双拖曳天线的性能优于单拖曳天线的性能,为今后的研究有一定的参考意义。

机载拖曳天线垂度变化规律

拖曳天线垂度是指天线末端和飞机之间的垂直高度差与天线长度的比值。针对长波通信对机载拖曳天线的高垂度要求,研究了拖曳天线垂度变化规律。建立了拖曳天线的动力学模型,并运用粒子群算法对模型进行求解,以美国“塔卡木”系统为原型设置模型参数,研究了速度和坡度对天线垂度的影响,并对天线垂度跃变和高垂度转折点进行了分析。结果表明,天线垂度变化分低垂度、跃变和高垂度3个区域,趋势上与速度和高度成反比,与坡度成正比,且在低垂度区域变化较小,在高垂度区域变化较大;在跃变区域,天线垂度存在突变和多值解,通过增加天线的线密度或者减小升力系数,能够缓解垂度突变现象;飞机盘旋半径与天线长度的比值对高垂度转折点有决定性影响,70%垂度的转折点对应的半径与长度比值约为0.3,随速度的增加转折点对应的半径与长度比值减小,但变化量较小,飞行高度和天线长度对高垂度转折点的影响可以忽略不计。

超低频拖曳磁场天线设计中的热噪声研究

通过对产生超低频拖曳磁场天线热噪声的原理以及各种天线构造参数对热噪声影响的研究,得出了在电缆浮力条件下保证最小热噪声ENF的最优化基本参数的表达式.结合对天线其它电参数的要求,探讨了利用最优化参数的可行性.分析结果表明,获得高可逆磁导率的磁芯是实现最优化参数的关键,并给出了解决这一问题的途径.

机载拖曳天线动力学建模与仿真

拖曳天线在空中的构型及垂直度是检验天线能否正常发射甚低频信号的主要依据,是设计人员必须着重考虑的因素。通过对其运动状态及其受力进行分析,建立机载甚低频拖曳天线动力学模型。针对其稳态动力学模型,运用Newton-Raphson迭代进行求解,计算出了天线垂直构型和天线的张力分布情况。通过与AD报告计算结果进行比较,证明所建立的动力学模型是可信的。最后分析了空气系数和天线末端质量对天线垂直构型和天线张力分布的影响。

机载双拖曳天线瞬态动力学及安全性分析

近年来,各国都在积极探索机载拖曳天线对潜通信系统.天线姿态、受力和天线释放过程的干扰问题是该系统动力学研究的重点.基于此,根据真实机载拖曳天线系统建立瞬态(含释放过程)的双天线动力学分析模型,采用数值计算方法研究了载机、天线及稳定锥参数对天线张力的敏感性及影响规律;选取适当的天线释放方式,从天线张力及释放过程双天线是否干扰的角度对系统安全性进行分析研究.研究结果表明:对长、短天线全过程最大瞬态张力影响较明显的四个参数均为V、Cb、d和三.为尽量减小张力,对于长、短天线均可减小d、L、CD和V来实现.对于天线释放过程,选择盘旋释放更有利;所研究算例条件下,载机盘旋状态下长短天线释放不产生严重的不利干扰.

风作用下机载拖曳天线的动力学建模与分析

建立了风作用下的机载甚低频拖曳天线动力学模型并给出了一种适合该模型的数值计算方法。根据微元法推导建立在风作用下的机载甚低频拖曳天线动力学模型,该动力学模型是一个复杂的偏微分方程组。利用微扰动方法将偏微分方程组转化为一个常微分方程组和一个简单的偏微分方程组,针对转化后的偏微分方程组,采用Galerkin方法进行离散求解。在相同的条件下,仿真结果在频率和幅值上与飞行测试结果相吻合,表明所建动力学模型是可信的。最后,以南海海域(110E,20N)2009年的平均风速轮廓为背景,研究了风作用下的拖曳天线动力学问题。仿真结果表明:在风的作用下,天线以及天线末端锥袋会发生大幅振动,通过控制载机的倾斜角可以在一定程度控制天线及天线末端锥袋的振动。