利用Helmholtz互易原理由两对图像重建物体三维表面

针对利用Helmholtz互易原理由一对图像重构三维表面时存在计算时间长、显示质量不高的问题,提出一种利用上下对、左右对图像重建三维物体表面的高效算法.利用其中一对图像的匹配结果分割另一对图像的外极线,将整个外极线的匹配问题转化为相应子段的匹配问题,并交错地递归这种处理过程;引入不要求端点匹配的动态规划匹配算法实现子段对应,并分段重构物体三维表面的点.实验结果表明,与单对图像重构算法相比,该算法能够大幅度地缩小动态规划算法的搜索范围,使得重构速度提高了一个数量级;通过上下、左右方向扫描线恢复三维表面点并大约增加0.5倍的重构点数量,使得表面显示质量得到明显提高.

用多角度POLDER数据验证互易原理在遥感像元尺度的适用性

利用ADEOS POLDER多角度遥感数据 ,从统计意义出发 ,对光照与观测角度互易的观察对进行考察 ,发现在POLDER数据中存在不可忽略的不互易现象 ,以文中定义的不互易度来衡量 ,可见光波段不互易度可达 1.0 ,红外波段不互易度可达 0 .3。两个方向上计算NDVI的偏差可达 0 .2。分析了不互易度与NDVI和海拔的相关性 ,发现不互易性与地表的复杂程度有一定的相关性 ,并提出地物光谱反射弱的数据不互易度大的假设。

用矢量球面波理论和互易原理分析伦伯透镜天线

伦伯透镜是一种球形分层介质天线,考虑到数值计算的复杂性,本文提出用矢量球面波理论和互易原理相 结合,分析其性能。该方法首先用矢量球面波理论计算平面波入射到多层介质球的散射场,在此基础上,用互易原 理将散射场转变成天线的远区辐射场。基于这种方法,本文着重研究了伦伯透镜天线的焦区场和远区场特性,包括 透镜分层总数以及层与层之间存在的空气间隙对实际应用可能造成的影响。最后,对卫星通信中伦伯透镜天线多波 束应用的可行性给出了分析结果。

天线收发互易原理的教学研究

天线收发互易原理是联系发射天线与接收天线的重要桥梁,是"天线与电波传播"课程教学的难点。本文介绍了天线接收信号的物理过程,并针对不同版本的教科书上关于同一天线接收与发射电流幅度分布是否相同的论述存在的矛盾进行了剖析,澄清了相关的概念,从而为提高天线互易原理教学的质量打下基础。

再论BRDF互易原理的尺度效应

互易原理是电磁学、光学的常用原理之一,是辐射传输理论的基石.当这一理论被用到遥感研究中,相当多的测量数据,尤其是野外测量数据不支持互易原理在传感器像元尺度上的有效性,因而,互易原理被当作检验遥感数据质量标准时,受到测量界的强烈反对.李小文等用几何光学模型证明了互易原理的尺度效应(Progress in Natural Science,1998,8(3):354～358).Snyder对李等的证明提出质疑(Applied Optics,2002,41(21):4307～4313),并试图证明互易原理在遥感中适用的无条件性,文中对Snyder的质疑进行了考察,指出,由于作者忽略了李小文等证明二向反射(BRDF)互易原理尺度效应的重要条件,并不能证明互易原理是无条件适用于遥感目标的研究尺度的,并再度证明,BRDF互易原理存在尺度效应.

基于互易原理的电流互感器校验仪准确性试验分析

基于互易原理的电流互感器校验仪检测电流互感器误差因其试验设备少、接线简单、测试速度快等优点而大量应用,但是对不同电流互感器校验仪的检测准确性如何尚缺乏充分的试验分析。用多种基于互易原理的电流互感器校验仪对电流互感器开展误差检测,并与传统比较测差法检测的结果进行比较分析,发现影响电流互感器校验仪检测准确性的主要因素是校验仪的准确度等级,对于准确度等级分别为0.05级和0.05S级的电流互感器校验仪,若检测结果分别在该点对应误差限值的60%和80%以内,则采用传统比较测差法检测得到的误差基本在误差限值范围内。

双互易杂交边界点方法求解Helmholtz方程

提出了一种新的边界类型无网格法——双互易杂交边界点方法,它将杂交边界点法和双互易法结合,来求解Helmholtz方程.该方法将Helmholtz方程的解分为通解和特解两部分,通解使用杂交边界点方法求解,特解则利用径向基函数近似.该方法只需要边界上离散的点,域内少数的点仅仅是为了径向基函数插值.通过数值算例对影响该方法性能的参数进行了研究.数值算例表明,该方法在求解Helmholtz方程时有较高的精度和数值稳定性.

基于互易原理和空间平均的水下传递函数测量

提出了不均匀混响声场中扩散声场互易传递函数的测量方法。通过交换激励位置和测量位置,互易测试可以回避正向测试中所遇到的激励空间狭小,受激结构脆弱等问题。基于空间平均方法,可以在混响声场中得到扩散声场传递函数。结合互易传递函数测量技术和虚拟力重构技术,可以仅依靠振动数据评估水下结构辐射噪声。通过数值仿真和湖上试验验证了上述理论。仿真和试验结果表明,提出的方法可以应用于复杂水下结构,有效消除不均匀混响声场的影响。相关工作可以为互易原理和空间平均方法的研究提供参考。

互易原理在二向性反射研究中的适用性

指出被广泛引用的Siegel和Howell合著“热辐射与热传输”一书中关于BRDF互易原理的证明中的错误,并进而导出在该书作者假定条件下的正确结论这一结论与Clarke和Parry的完整、精确实验结果一致。

互易原理在力矩导纳测量中的作用

本文将力导纳的互易原理应用到力矩导纳测量中去，对力矩导纳间接测量的结果可信性给出一个判定方法。

再论互易原理在二向性反射研究中的适用性

在假定像元中散射媒质处处满足Helmholz互易原理的条件下,证明了“源与传感器互易原理”不能成为二向性反射研究与实践的限制因素。同时提出衡量源传互易能否近似用于观察像元的客观指标。

论天线收发方向图的非互易性

由电磁场互易原理得到的待测天线(AUT)幅度接收方向图(ARP)和发射方向图(ATP)相等的结论,具有易于被忽视的重要前提。对极化电磁波接收所作的深入分析表明,一般情况下,上述结论不成立。由于在ARP和ATP测试并形成过程中,AUT面临着自身和检验天线的各异收、发极化失配状态,受到不同的空间极化滤波影响。通常,ARP和ATP有差别,即同一个AUT的收、发方向图非互易。论文的分析还得到,线极化和圆极化AUT方向图不失真的简洁、正确测试方法。

天线收发方向图互易性质疑

由电磁场互易原理得到的天线幅度接收方向图(ARP)和发射方向图(ATP)相等的结论,具有易于被忽视的重要前提。极化电磁波接收的进一步分析,使上述结论受到了质疑。由于在ARP和ATP测试并形成过程中,待测天线面临着自身和检验天线的各种收、发极化失配状态,受到不同的空间极化滤波影响,通常ARP和ATP有差别,尚难在各种情况中皆相等。对此,本文给出了详细的分析。分析中也得到,线极化和圆极化天线方向图不失真的正确测试方法。

力-声互易在水下声源强度测量中的应用

针对水下声源强度测定问题,提出一种互易评估的测量方法。对常规测试方法和力-声互易评估方法进行理论分析,利用双层圆柱壳体模型在消声水池中进行研究和试验验证,得到无指向性水下声源的体积速度。对2种测试方法的结果进行对比,分析其适用性和准确性。结果表明,互易评估结果和常规测试结果趋势一致,差值不超过3 d B。力-声互易评估方法能够有效地测定声源体积速度,为今后的互易应用研究提供参考。

速度传感器与加速度计的互易校准方法

本文给出了速度传感器与加速度计互易校准的互易原理和校准方法．该校准包括两个试验，它们分别给出两传感器的灵敏度之比及其乘积．该方法的核准精度为１％左右．

由能量均分推导分光器的互易关系

本文以迈克尔逊干涉仪为例,从能理均分原理出发,简捷地推导出分光器复反射系数和透射系数之间的互易关系。

水下结构力-声互易测量中的正、反向测试差异分析

以结构-声耦合振动系统中的互易原理为基础,通过水下互易实验分析了双层圆柱壳体结构中力-声传递函数反向测量与正向测量之间的差异。通过不同声源激励功率下的对比试验,以及声源扫频和单频激励模式下的对比实验,排除了实验中激励功率及激励模式对实验结果的影响。结果表明:通过实验获取的修正系数可以有效减小不同模型及声源深度组合条件下正、反向测量结果之间的差异。

基于声压场描述的扩散声场多自由度互易原理研究

应用于复杂结构中频声振分析的扩散场多自由度互易原理采用位移变量描述系统,实质为弹性波场互易原理,应用于声波场时会造成模型自由度数不必要的增加。建立基于声压描述的扩散声场受挡模型,利用声辐射模态描述扩散声场中结构的表面受挡声压;据此提出基于声压描述的扩散声场多自由度互易原理,发现扩散声场中结构表面受挡声压的互谱矩阵与该结构在自由空间中振动辐射声波的声阻矩阵成正比。该互易原理与传统的单自由度互易原理表达形式相似,但适用于任意自由度结构。该互易原理可用于扩散声场中复杂结构的表面受挡声压的自谱及相关分析,仿真研究表明当边界元网格尺寸小于声波波长的1/6(线性单元)或1/3(二次单元)时,数值解与理论解完全吻合。

复杂结构中频声振问题的方法研究

在波动理论的基础上,结合统计能量分析原理和有限元方法,建立了复杂结构的分析模型,综合扩散场多自由度互易原理,给出了求解中频问题的混合方法,进而实现刚性构件和柔性构件的耦合计算,给出了复杂结构在外界激励下的声振响应。通过数值计算板结构的传递损失,与传统的SEA及质量效应曲线对比,验证了本文方法的可行性、有效性,同时还数值计算了圆柱壳模型的声辐射,与相应实验进行比较,结果基本上一致,随后分析了造成误差的原因。证明该方法计算复杂结构的高效性与精确性,可以应用于实际工程问题。

混响声场条件下水声互易传递函数的测量及应用

对不规则的混响声场情况的互易测量方法进行了理论研究,对相关测量误差提出了修正方法。通过测量结果的空间平均和混响环境对声能密度影响的评估,修正了声源体积速度的计算值,并在水中进行了试验验证。经修正后的互易测量结果与正向实测结果基本一致。表明混响声场不影响互易原理有效性的成立,但影响了声源体积速度的计算,进而影响了应用互易原理对传递函数的测量。提出的修正方法在不规则的混响声场情况下简单有效,结论为今后基于互易原理的工程应用提供了参考和依据。