空中目标动态电磁散射数据仿真系统设计与实现

电磁散射数据是目标识别研究的基础,但由于试验测量成本高、可重复性差等问题,空中目标电磁散射实测数据十分有限。基于去遮挡的N点模型和电磁计算数据插值研究了空中目标动态电磁散射数据仿真方法,设计了空中目标动态电磁数据仿真系统,该系统将电磁散射仿真与实际飞行场景相结合,支持场景自定义和空中目标三维模型库扩展。分析了飞机和巡航导弹2类目标仿真数据及成像结果,结果验证了仿真方法正确性和系统有效性,可为研究实际场景下的空中目标识别提供支撑。

基于电磁散射数据的弹道目标宽带回波仿真

弹道目标宽带回波是进行目标特征分析与识别研究的基础。针对实测弹道目标宽带回波数据获取代价昂贵的问题,建立了锥体目标轨道运动和进动模型,结合电磁场相对变换理论推导了高速运动目标雷达回波公式,分析了目标高速运动对宽带解线频调回波的影响。在此基础上给出了一种由静态电磁散射数据乘以相位影响因子仿真生成弹道目标动态宽带回波的方案,仿真实验验证了该方案的可行性。

光谱测定中暗场光散射数据挖掘系统优化设计

针对光谱测定中暗场光散射数据挖掘一直存在精度差、效率低的问题,设计了一种新的光谱测定中暗场光散射数据挖掘系统,给出了光谱测定中暗场光散射数据挖掘系统的结构,分析了系统数据采集模块、接口部分、控制器和数据挖掘模块的设计过程,通过数据采集模块对光谱测定中的数据进行采集,利用接口部分将采集的数据发送至控制器中,经控制器将数据传输至数据挖掘模块进行处理。在进行软件设计时,将朴素贝叶斯网络应用于光谱测定中暗场光散射数据的挖掘中,给出实现流程图。实验结果表明,所设计的系统具有很高的挖掘精度和挖掘效率,整体性能优越。

基于电磁散射数据的进动目标微多普勒仿真与分析

以旋转对称锥柱体弹头为研究对象,建立了目标进动模型,推导了不同类型散射中心的微多普勒理论公式,给出了一种基于静态电磁散射数据仿真进动目标微多普勒的方案.最后,对进动目标的微多普勒进行了仿真实验,验证了理论分析和仿真方案的正确性,实验结果表明基于电磁散射数据仿真的微多普勒可以反映目标较为真实的散射机理,为后续弹道目标特征的有效提取与识别奠定了基础.

基于近红外体散射数据的产品包装图像自动生成系统设计

传统的产品包装图像自动生成系统在工作中的生成时间较长,因此,设计一种基于近红外体散射数据的产品包装图像自动生成系统。在系统的硬件设计中,对电阻阵列的基本单元结构和总体框图进行设计,并通过移位寄存器的4种脉冲组合输出寄存器的设置真值;在软件设计中,引入分段线性插值算法,对体散射数据进行线性化校正,使响应曲线接近于直线,能有效降低误差,将数字图像转换为灰度图像,并对边缘进行识别跟踪,实现图像的自动生成。通过实验结果表明,设计的系统在5次实验中的平均生成时间比3种传统系统平均快约8~10 s,生成精度提高了约19%,充分验证了该设计系统的有效性。

非线性Schrdinger方程初值问题中散射数据的计算方法

针对非线性Schrdinger方程初值问题中的散射数据计算问题,提出一种能够在截断型初始电势情况下求解散射数据的方法.首先,从初始电势开始,通过求解两个结构化Volterra积分方程来获得两对辅助函数.然后,根据辅助函数计算转移矩阵,并以此获得散射矩阵.最后,基于散射矩阵和初始光谱,获得初始散射数据.在散射数据基础上,通过逆散射变换即可获得非线性Schrdinger方程初值问题的解.数值案例分析表明,该方法能够在初始电势有跳跃间断点的情况下计算散射数据.

由散射数据确定目标的空间谱

本文通过目标等效源概念,讨论远场与近场条件下测量面上散射场与目标Fourier域中Ewald球面上空间谱值之间关系。应用这种关系式可以由空间局部区域散射数据的测量来实现目标成象。

基于确定论的ZrH_(x)中H热中子散射数据评价

ZrH_(x)由于具有较高的H含量和较好的慢化特性,在核技术中得到了广泛的应用,然而,ZrH_(x)中H的热中子散射数据的产生大多采用了直接数值模拟的方法,并未经过基于实验数据的评价。本文提出了一种与半经验声子模型相关的ZrH_(x)中H的热中子散射数据的快速确定论评价方法,通过采用广义最小二乘法将计算机模拟的热散射数据与实验数据进行调整来完成,实验数据采用总截面测量值和反应堆基准题的有效增殖系数(k_(eff)),结果表明,经过调整后ZrH_(x)中H声子态密度光学项的能量区间发生高能区偏移,所得到的总截面值与实验数据吻合较好,调整之后的2个TRIGA反应堆临界基准题的k_(eff)计算精度得到了改进。

~7LiH材料热中子散射数据研究

基于热中子散射理论,编制热中子散射数据计算程序Sirius。采用基于密度泛函理论的第一原理冻结声子方法,得到7Li H中7Li和H的声子态密度。利用Sirius程序和声子态密度,获取7Li H的热中子散射数据。理论分析表明,获得的数据合理。

固体热中子散射数据研制程序SIRIUS

基于热中子散射的相干弹性散射、不相干弹性散射、相干非弹性散射、不相干非弹性散射4种机制,开发了可用于固体材料热中子散射数据库(TSL)研制的SIRIUS程序,并采用第一性原理晶格动力学方法计算固体材料的声子谱和声子能态密度。在此基础上计算了简单面心立方晶格(FCC)结构的金属^(27)Al的热中子散射数据,与ENDF/B-Ⅶ.1库中数据基本符合,验证了程序和方法的正确性。

多波束后向散射数据地形校正的算法研究

利用多波束反向散射数据进行海底底质分类是目前多波束声纳系统应用的一个热点研究方向。然而,由于海底不规则地形的影响,多波束声纳接收的反向散射信号,往往不能够真实表达海底底质的性质。因此,消除地形对多波束反向散射数据的影响是提高海底底质分类精度的一个重要步骤。本文基于多波束系统的特点,在详尽分析了地形对多波束反响散射数据影响的基础上,提出了一种多波束反向散射数据的地形校正算法。试验表明,该方法能够快速有效地消除地形对反向散射数据的影响,恢复海底底质的真实信息。

NECP-Atlas中热中子散射律数据生成模块的开发与验证

基于热中子散射理论,在核数据处理程序NECP-Atlas中开发了热中子散射律数据生成模块。在相干弹性散射中,去除了传统方法中的晶体立方近似和原子位置近似,采用各向异性位移参数(ADPs)方法得到考虑了不同原子位置和作用力方向影响的相干弹性散射律数据,使得相干弹性散射模型适用于任意结构晶体。运用有效宽度模型或自由气体模型考虑液体靶中的扩散效应,运用离散谐振子模型考虑多原子分子靶的分子内部振动,以及舍尔德近似考虑分子间的相干效应。通过对D 2O中D非弹性、LiH中H非相干弹性、金属Be相干弹性散射律数据的计算,证明了程序和方法的正确性。采用ADPs方法计算的金属Be相干弹性散射律数据与传统方法相比,精度最大提高约10%。ICSBEP基准题计算结果表明,采用ADPs方法获得的金属Be热散射截面,会使计算的有效增殖因数更接近实验基准值平均约60 pcm。

具有特殊初值的散焦Kundu-Eckhaus方程的正散射问题

在本文中,我们主要考虑了具有特殊初值条件的散焦Kundu-Eckhaus (KE)方程的正散射问题。正散射问题是根据一个合适的均匀化变量提出的,这使我们能够在标准复平面上发展讨论相关问题,而不是在两片黎曼曲面或沿切口具有不连续性的切面上。我们首先通过KE方程的Lax对求解出该初值条件下的Jost函数解,然后根据Jost函数解之间存在的散射关系得出相应的散射数据,最后重点讨论了散射数据 的零点,利用一些特殊的三角函数来研究其零点规律,然后我们发现一个有趣的现象,即在某些情况下散射数据 的零点不存在或者只存在一个零点。

不同评价核数据库对堆芯物理计算结果有效增殖系数的影响与分析

核数据的准确性影响反应堆安全,在反应堆堆芯物理计算过程中具有重要意义。为了研究不同核数据库对临界计算结果有效增殖系数的影响,基于核数据处理程序NJOY21对国际上最新的5个评价核数据库ENDF/B-Ⅷ.0、JENDL5、JEFF3.3、BROND3.1、CENDL3.2进行制作,选取专门用于核数据检验的119道临界基准模型,利用MCNP6.1开展临界计算。通过统计分析不同核数据库计算结果与基准实验结果的偏差与基准实验不确定性的比值及其三个特征量来判断核数据库对临界计算的影响。结果表明:采用ENDF/B-VIII.0核数据库的临界计算结果准确性更高,其中BROND3.1和CENDL3.2核数据库在临界计算过程中出现了较大误差,通过数据分析发现其主要原因是BROND3.1和CENDL3.2核数据库缺乏热中子散射截面数据S(α,β)。将ENDF/B-VIII.0核数据库中的热中子散射截面数据S(α,β)导入BROND3.1、CENDL3.2核数据库中进行临界模拟,计算结果发生了明显改善。因此,建议在今后的核数据评价工作中尽快完善热中子散射截面数据S(α,β),以提高核数据库在反应堆物理计算过程中的准确性。

地物背景近场散射特性数据产品建设论证研究

弹目交会过程中,引信探测器照射的地物背景随交会距离的变化形成背景目标序列,目标序列的激光、电磁近场散射特性是近炸引信实现目标探测、识别的先导信息,也是引信完成决策和起爆控制的核心信息。构建了地物背景近场激光和电磁散射特性测试、建模仿真、数据库设计等数据产品建设总体技术框架,研究了地物背景激光、毫米波散射特性数据测试、后向散射系数建模、散射特性统计建模、散射特性数据库设计方法,通过测量数据和仿真数据分析处理及校核,形成典型气候条件下地物背景近场散射特性测试和仿真数据产品。

地震散射偏移方法

现有的地震数据逆时偏移方法不区分散射数据与反射数据,成像公式是基于反射波传播概念建立的。从波动方程的扰动形式出发,根据地下非均匀体大小与波长之间的关系定义产生散射波的散射体和产生反射波的反射体,建立一次散射波数据的线性正演方程;然后利用线性反演理论推导出对散射体空间位置进行成像的地震散射数据偏移计算公式;应用Sigbee2A模型数据验证文中所提出的散射数据偏移方法。由理论和数值试验可知,对于散射数据的偏移成像,相较于基于反射概念建立的常规逆时偏移,所提出的散射数据偏移方法可以得到相位正确和分辨率更高的偏移结果。

CENACE热散射中子文档的研制

为模拟计算相关中子学问题,中国核数据中心研制了ACE格式的多温度连续能量点截面库CENACE。其中,为计算热中子相关问题,采用NJOY99程序,将ENDF/B-Ⅶ.1库中18种材料的热散射率数据制成ACE格式的热中子散射数据。为验证热中子ACE文档的完整性和可用性,对加工得到的数据进行绘图测试,并将热散射截面的计算结果与实验测量值进行比较。测试结果表明,所有ACE文档数据准确可靠,不存在异常或不合理等现象;对于常见反应堆慢化剂材料,新制作的热散射数据与实验值符合良好,个别材料的热散射率评价数据有待进一步改进。

基于地震数据线性正演表达的波形成像(一):地震数据的线性正演表达

地震数据的正演表达是构建地震波反演成像方法的基础。给定满足地震波运动学的准确的地下介质光滑模型,基于地震数据线性正演表达提出波形成像方法理论,不仅可修正当前以构造为主要目标的地震数据偏移成像方法理论的不足,还可实现对地下地层的岩性成像。在满足地震波运动学的准确的光滑模型下,地震波不发生散射、反射和波型转换,将扰动法应用于波动方程,得到描述地下非均匀体产生的扰动波场的波动方程。依据地震波长与非均匀体大小或非均匀体物理性质空间变化特征尺度之间的相对大小关系,将非均匀体划分为在空间上具有有限延续度的产生散射波的局部散射体或在空间上具有一定延续度的产生反射波的反射体,相应的描述扰动波场的波动方程转化为描述散射波场的波动方程或描述反射波场的波动方程。对于散射波,利用小扰动假定、Born近似,可得到基于散射体物性参数相对扰动的散射数据线性正演表达;对于反射波,利用波阻抗相对扰动的小值假定、一次波近似和高频近似,可得到基于反射体波阻抗相对扰动的反射数据线性正演表达。为了描述反射体边界对反射波的作用,在高频近似条件下定义反射体波阻抗相对扰动沿入射波传播方向的方向导数为反射体边界的局部反射系数,得到基于反射体边界局部反射系数的反射数据线性正演表达。最后给出具体的标量波、声波和各向同性弹性波方程下散射数据和反射数据的具体线性正演表达式。

基于地震数据线性正演表达的波形成像(二):地震数据的波形成像

将第一部分论述中提出的地震数据线性正演表达公式作为地震数据线性反演的正演方程,利用线性反演理论提出包括散射数据波形成像和反射数据波形成像的地震数据波形成像方法理论,给出了标量波散射数据、声波反射数据和弹性波反射数据波形成像的具体计算公式。散射数据波形成像是对散射体物性参数相对扰动的线性反演,反射数据波形成像是对反射体波阻抗相对扰动或反射体边界局部反射系数的线性反演。在波形成像中,如果将波场传播算子的伴随算子作为波场传播算子的逆,则波形成像可转化为波形偏移;如果将波场传播算子的最小二乘逆作为波场传播算子的逆,则波形成像可以转化为最小二乘波形偏移。散射数据波形偏移可以实现对散射体空间位置的成像,反射数据波形偏移不仅可以实现对反射体构造的准确成像,还可以实现对反射体波阻抗相对扰动的成像。受角度域反偏移计算复杂度的限制,反射数据最小二乘波形偏移仅可实现反射体近法向波阻抗相对扰动的最小二乘反演和反射体边界局部近法向反射系数的最小二乘反演。相较于逆时偏移,波形偏移结果不仅在理论上具有更加准确的相位和更高的分辨率,而且还不增加偏移计算量。地震数据波形成像不仅弥补了当前构造成像的不足,还可以用于地下的岩性成像。合成地震数据的数值试验结果验证了方法的有效性。

热化数据处理功能研究与Thermc模块研发

热能区入射中子能量变化范围是1×10^(-5)~5eV,在这一范围内的中子能量与反应堆内材料靶核热运动的能量相当,中子与靶核的反应过程与其他能区截然不同。在该能区,需要考虑中子与堆内材料发生散射时,化学键、晶格结构以及分子热运动对反应过程的显著影响,对不同类型的材料,需要使用不同的理论方法和处理手段得到供输运程序使用的热化数据。基于热化数据处理的相关理论,研究了热中子散射数据的处理方法,同时在自主研发核数据处理软件RXSP中,开发了相应的核数据处理模块Thermc。在此基础上,使用Thermc模块基于ENDF/BⅦ.1核数据库加工得到热中子散射数据,经过与经典核数据处理软件NJOY的相应结果的微观比较以及若干宏观基准题检验,热化数据精度与准确性得到充分验证。