高超声速目标尾迹对GNSS信号的衰减特性研究

高超声速目标在临近空间飞行时,目标周围及尾迹区域中电离形成的等离子体对卫星信号的传播会造成较大的衰减,这一现象有助于针对高超声速目标的被动式雷达探测。为研究全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)信号在鞘套尾迹中的衰减特性,采用计算流体动力学模拟了高超声速目标在不同飞行条件下的三维绕流流场,并以此建立绕流流场电磁模型。然后通过改进的移位算子时域有限差分方法(Shift Operator Finite-Difference Time-Domain, SO-FDTD)仿真计算GNSS信号在目标流场尾迹中的衰减特性,并绘制了信号通过流场后的透射系数分布图。仿真计算发现,临近空间高超声速目标尾迹对GNSS信号有明显的衰减作用,GNSS信号载波频率、目标飞行的高度和速度对GNSS信号透射系数的大小及分布结构均会带来影响。该研究中的结论为基于GNSS的临近空间高超声速目标无源探测提供了一定依据。

基于时域反射法的电力电缆网络故障诊断方法研究

针对维护大规模老化电力电缆网络这一关键挑战,通过详细描述电力电缆中的信号传输物理模型,提取反射信号和透射信号中的故障特征,研究基于时域反射法的电力电缆网络故障诊断方法,实现电缆网络故障的快速辨识与定位;以最小单元Y型电缆网络为研究对象并建立其物理模型,利用分布式检测时测点之间的反射信号及透射信号所反映出的信号传播路径和阻抗不匹配信息,开展多源信息融合的电缆网络故障诊断方法研究;在Matlab/Simulink软件环境中搭建Y型电缆网络的故障仿真模型,通过设计不同主干、分支线路故障的仿真实验,验证了方法的有效性和适用范围,测量得到的故障距离相对误差限定在1%内。

钢管混凝土完整性检测研究

用散射理论阐明了钢管混凝土中缺陷处透射脉冲频谱变化的机理 .论述了小波分析应用于钢管混凝土完整性检测的依据 ,给出了透射信号频谱变化的特征指标 ,并通过模型试验证实了理论分析的正确性 .通过钢管混凝土表面波检测信号的多尺度小波分析 。

基于WM-DAS的原位取样式烟气中CO在线监测

针对燃煤机组烟气中CO体积分数波动剧烈的特点,采用WM-DAS方法结合原位取样方式对CO体积分数进行快速在线监测。首先,对WM-DAS方法进行理论推导和实验验证,然后将该装置安装于某燃煤电厂省煤器出口水平烟道,测量腔体安装于烟道内部,在拉法尔喷嘴抽气作用下,烟气经测量腔体前端的过滤器过滤后进入测量腔体实现测量。结果表明:原位取样式CO在线监测装置能够实现CO体积分数高精度快速在线测量;CO体积分数与O2体积分数有极强相关性。

声波法监控水压裂缝宽度

在实验室内作水压裂缝实验时。用超声波的时间延迟及声幅衰减监控裂缝形成过程。观察到穿过水压裂缝的纵波具有频散性，且频散强弱与裂缝宽度有关。即通过间接方式，用测到的声频散监控裂缝宽度。直接法确定裂缝宽度，需要信号有相应的分辨率．并且裂缝宽度至少为波长的1／8，声阻抗差并明显，以区分两个界面(固体／流体)的反射信号。而间接法可识别宽度为1／100入射波波长的裂缝。利用时间延迟超声测量把两次测量的时间及幅度的微小变化与裂缝宽度的微小变化联系起来。另外，实验结果表明，水压裂缝不能传播横波。因此，可选用充满流体的薄层模型。如果解释正确，薄层模型与线滑动模型结果一致。在井内测量的裂缝宽度与在井壁附近用频散法估计的裂缝宽度比较，发现至少在实验室条件下，可成功应用这种算法。裂缝宽度的微小变化直接影响透射信号的频散性。因此，它为声波法在监控水压裂缝的宽度方面开辟了新的应用范围。

Cr^(4+):YAG小信号透射率对被动调Q激光脉冲的影响

根据被动调Q速率方程,研究了Cr4+:YAG小信号透射率与腔内透镜反射率对输出激光的峰值功率、脉冲宽度和重复频率的影响。结合实验,给出了在被动调Q激光器设计中,一定抽运功率下,如何选择不同小信号透射率的可饱和吸收体与腔镜反射率,来满足输出激光脉冲在峰值功率、脉冲宽度和重复频率三方面的要求。