基于MEMS矢量水听器的水下目标方位探测系统设计

本文设计了一种结构、尺寸均适配于微型浮标的小型化水下目标方位探测系统,针对水下固定频率的声目标方位获取进行研究,主要适用于水下目标主、被动双基地探测。测试系统利用微机电系统(MEMS)矢量水听器作为核心传感器,设计现场可编程门阵列(FPGA)读写控制电路,一方面,采集的数据存储于SD卡中;另一方面,则将数据暂存在随机存取存储器(RAM)中,以备数据回传需求。通过驻波管实验证明:搭建的小型化目标方位探测系统稳定可靠,根据其所采数据在有效范围内可以获得目标的方位估计,驻波管内角度误差估计小于2°,误差小且定向准确。

采煤工作面底板水视电阻率全方位探测方法

深部煤层开采受下伏灰岩水害威胁日益严重,探测采煤工作面底板富水区是保障安全生产的一项重要工作。目前,矿井电法是富水区探测的主要手段之一,但存在对富水区定位不准的问题。为进一步提高对采煤工作面底板岩层富水区的判定精度,在充分分析单巷电法和双巷电透视法优缺点的基础上,通过对视电阻率观测与反演方法的改进,提出视电阻率全方位探测方法。以全空间球状模型为例,给出了球状模型外空间中任意三极装置的视电阻率表达式。针对采煤工作面内侧、巷道和外侧底板不同位置的5个低电阻率模型,分别计算了全方位和双巷透视视电阻率数据,通过三维反演分别获得了采煤工作面底板岩层的电阻率图像,对比可见:①在平面上,前者的低阻核心区与5个模型位置一致;后者的低阻核心区与工作面内侧及巷道底板的3个模型位置一致,而与工作面外侧底板的2个模型位置存在误差,误差系数分别为1.0和2.0,反映工作面外侧模型距离巷道越远,误差则越大;②在垂向上,两者对模型深度的判定均存在不同程度的误差,但相比而言,前者定位误差小,对模型深度的判定更准确。分析结果表明在全方位视电阻率反演过程中,单巷测深数据与双巷透视数据之间能够相互约束,促使低电阻率球状模型的准确归位,体现了全方位视电阻率探测方法的优越性。工程实践进一步表明了该方法的准确性和可靠性。

定向起爆部脉冲激光方位探测引信系统时间空间匹配特性

根据定向起爆部对引信提出的时间匹配和空间匹配的要求,针对弹目交会相对运动环境,在惯性坐标系下3个相互垂直的2维平面内,建立了弹目相对速度下脉冲激光方位探测引信系统的最佳起爆延时和最佳起爆方位角模型,并对相关时间匹配和空间匹配特性进行了量化及数值仿真分析。结果表明:模型与弹目交会角、目标初始方位角、发射激光束与弹丸速度夹角、引信中心至目标尾部距离、目标外型参数、目标速度、破片飞散速度、弹丸内部结构参数、弹丸速度等目标区环境信息有关。

激光方位探测技术的分析

激光告警作为激光对抗的重要组成部分,在现代战争中起着重要的作用,精确测定入射激光的方向是激光告警发展的需要。介绍了多窗口探测型、成像型、掩膜型、相干型四种现有激光方位探测技术的基本原理和发展现状,总结了各探测技术的优缺点,并指出了来袭激光方位确定技术的发展方向。

激光引信方位探测系统中雪崩管自调节驱动电源设计

针对激光引信方位探测系统光学接收机中雪崩光电二级管(APD)工作温度严重影响其电流增益和信噪比的问题,结合APD的工作特性,分析了输出电压自动可调APD驱动电源设计的必要性。通过对高压发生电路建模分析,总结出开关元件导通截止时间与输入输出电压的关系,从而设计了一种以温度传感器和微处理器(MCU)为控制单元的输出电压可自动调节的APD驱动电源。最后对分析与设计进行实验,实验结果表明该设计有效可行,满足激光引信方位探测系统中APD对驱动电源的要求,使其具有高倍的电流增益和大的信噪比,且工作稳定可靠。

液晶二元光栅用于激光方位探测与跟瞄

提出了基于液晶二元光栅的用于激光方位探测与跟瞄系统的构架和计算模型,并提出使调制以后的激光束始终指向受控对象,并向系统报告受控对象方位的技术方案。通过采用电控液晶二元光栅的对入射激光辐射偏转,使之聚焦于二象限探测器中心的方法可以获得激光源的方位,而探测器上的信号可被用于分析入射激光辐射的调制频率、码型等信息。由于液晶二元光栅的光程分布可以被任意写入,人们可以很快验证衍射光学元件的设计,而液晶二元光栅的可控特性可以实现常规衍射光学元件不可能实现的功能,从而在激光束方位的探测和跟瞄、大气湍流的校正等各个方面都有潜在的应用。

激光制导目标方位探测系统的光学设计

根据激光制导目标方位探测系统技术指标,分析了系统光学设计的特点,选定了光学系统的结构形式,探讨了激光回波光斑大小与四象限探测器光敏面大小之间的相互关系及其对目标探测跟踪的影响,并利用ZEMAX软件进行了系统参数优化,设计结果满足了使用要求。

全数字式四象限精密光电方位探测器

本文叙述了用四象限光电探测器、89C51单片机和A/D转换器ADS7864为主构成的四象限精密光电方位探测器,可以很方便、准确的测量目标的方位。

光子石墨烯多方位探测传感器研究

为了实现多方位的探测,针对光子石墨烯特殊的光传输机制,在了解光子石墨烯谷依赖波束输运的基础上,选择光子石墨烯的相关参数,并设计了合适的结构模型,用COMSOL软件对其进行仿真计算。结果表明:在二维光子石墨烯结构中放置点源,点源发射的光束在平面内可以沿6个方向进行传输,此结构用于传感器即可以实现多方位的探测,可为多方位探测传感器的研制提供新的思路。

周期扫描磁信号特征对光磁复合方位探测统计分布的影响

针对超近程来袭目标方位探测统计分布问题,研究了光磁复合方位测量方法周期扫描磁信号对探测精度的影响机理。建立了永磁体旋转扫描空间磁场数学模型,推导出周期扫描磁信号方程,结合磁信号特征和恒阈值时间测量方法,推导出周期扫描磁信号时间测量概率统计分布函数解析式。研究了扫描周期、磁场强度、阈值电压和噪声对时间测量概率统计分布的影响规律。结果表明,随着扫描周期和磁场强度的增加,概率分布函数对称性不受影响,概率分布半宽会随之减小,且分布峰值随之呈现0.75~1.88范围内的增加。随着阈值检测电压的提高,概率分布首先呈现半宽减小、峰值提升0.48态势,进而出现半宽增大、峰值降低0.54现象,且在峰值前后分布曲线的上升沿和下降沿出现不同走势。随着等效噪声电压的增加,概率分布函数对称性不受影响,但分布半宽会随之增大,且分布峰值随之减小0.4~0.48。

多方位探测传感器系统的设计和实现

随着物联网和大数据时代的到来,人们对传感器的采集效率提出了更高的要求。论文设计了基于光子人工微结构的多方位探测传感器系统的Web前端和服务器端,在Web前端可以清楚地实时地显示六个方位的探测结果。利用IAR Embedded Workbench集成开发环境、串口调试工具Serial Tool、Zstack云计算服务软件等工具,设计出多方位探测传感器系统的Web前端和后台,并进行了相应的测试。测试结果显示该系统具备周期性地显示六个方位的探测结果以及异常报警的功能,鉴于多方位探测传感器系统相较于传统探测器的探测高效性、实用性,相信在未来的生产和生活中会有广泛的应用。

不同方位探测对光声成像的影响

为了研究在不同方位探测光声信号对光声层析成像的影响,采用了数值仿真计算,得出了在有限角度扫描的情况下,吸收体分布与探测方向呈45度夹角时,成像效果较好;在条件允许的情况下,采用全方位探测扫描,其成像效果最好。该研究结果对光声成像扫描轨迹的设计、成像效果评估具有较好的参考价值。

全方位探测仪在煤矿防治水工作中的应用

本文以全方位探测仪在煤矿井下掘进工作面超前水文地质物探为研究对象。通过对其的工作原理、测点布置的方法,并根据全方位探测仪在该矿超前探测结果和钻探结果、巷道实际揭露地质情况进行比对,对全方位探测仪的特点和应用进行阐述。

YTD400(A)全方位探测仪在屯兰矿超前探测的可行性研究

应用YTD400(A)全方位探测仪,在屯兰矿井下掘进巷道开展了超前探测地质构造的可行性研究。通过数据采集、处理、成图与解释,结合工作面实际揭露等情况,进行验证对比,结果说明,YTD400(A)全方位探测仪探测具有清晰明了等突出优点,解析精度高,是解决矿井超前探测地质构造,进行预测和预报的有效方法。

浅析全方位探测仪在井下超前探测中的作用

太原煤气化公司嘉乐泉矿以前一直沿用钻探和巷探的方法来探测煤层附近采空区的积水和断层,这种方法不仅工作效率低、现场施工强度大,而且探测距离小、定向性差,探测效果不理想。全方位探测仪是近年来发展很快并在矿井下已经应用的一种电法勘探设备,可用于井下全方位探测,具有安全性能好、技术性能优越、灵敏度高、操作使用方便、体积小和重量轻等显著特点,特别适用于井下水害探测预报。文章针对全方位探测仪来探讨井下巷道探测技术,为井下巷道探测工作提供参考。

LED低成本太阳方位探测技术

通过对比LED与光敏二极管、CCD参数,选择了其中成本低、高精度的LED作为探测元件设计太阳方位探测仪;着重探讨了LED作为核心元件探测太阳光线的原理。

全方位探测仪超前探测原理及在巷道掘进中的应用

随着矿井开采深度的延伸,井下水文地质条件更加复杂,发生水害事故的趋势不断上升,并且造成的危害更大.单一钻探探查目标不明确,探查工作量大,且对井下地质条件和水文地质条件宏观认识不足.本文主要介绍了全方位探测仪在井下掘进工作面超前探测的原理,全方位探测仪超前探测的操作方法以及对探测结果的分析,重点阐述了全方位探测仪超前探测在我矿实际生产中水害防治方面的应用.

基于弹道的紫外告警系统探测方位角及规避时间仿真分析

提出基于比例导引规律的弹道三维仿真方法,利用弹道仿真法计算了紫外告警系统的探测方位角以及规避时间,分析了来袭导弹距离、威胁方向对探测方位角的和规避时间的影响。结果表明:当导弹在一定距离外,探测方位角随导弹距离的减小而增大、随威胁方向的增大先增大后减小,并且飞机以某威胁方向飞行时,告警系统对某距离范围内的导弹探测方位角几乎没有变化,规避时间随威胁方向的增大而减小。

工作面全方位瞬变电磁探测水害技术应用

汾西矿务局水峪煤矿全面引进矿井瞬变电磁技术,利用瞬变电磁技术的非接触探测与可灵活控制探测方向的技术优点,并对施工现场进行严格把控,克服其技术缺点,总结和积累了大量现场应用经验,形成了一套行之有效的工作面全方位探测技术方案,攻克了工作面内顶底板水害异常体难以精确探查的技术难题。水峪煤矿严格按照《煤矿防治水细则》和矿务局防治水文件要求,采用自主总结形成的工作面全方位探测技术方案开展物探工作,能有效、可靠地为水峪煤矿的防治水工作提供技术指导。