基于气隙磁场分层耦合的直线时栅位移传感器研究

针对前期研制的电磁式直线时栅位移传感器高信噪比和高时间插补分辨力难以兼顾的问题,设计了一种提高传感器信噪比的新传感器结构,另外提出了一种高信噪比、高时间插补分辨力的测量新方法,并研制了基于气隙磁场分层耦合的直线时栅位移传感器。建立传感器气隙磁场数学模型,分析气隙磁场空间分布特性,研究平面线圈气隙磁场分层耦合的原理;根据气隙磁场分层耦合原理,建立传感器气隙磁场分层耦合位移测量模型;对传感器测量模型进行电磁场仿真和误差分析;最后,搭建实验平台进行对传感器的性能进行测试。实验结果表明,采用气隙磁场分层耦合的结构提高了传感器的信噪比,传感器的测量精度在原有的基础上提高了31.4%;采用的高信噪比和高时间插补分辨力测量方法,传感器的测量精度在原有的基础上提高了37.3%。

CM4模型数据与台站实测数据的对比研究

本文利用第四代地磁场综合模型(Comprehensive Model 4,CM4),计算了1982—2002年隆尧地磁台站的磁层源磁场及其感应场、电离层源磁场及其感应场的地磁北向分量X、东向分量Y、垂直分量Z,分析了各场源磁场随时间的变化特征。磁层源磁场及其感应场呈现出11年和27天的周期性变化,有些年的27天周期性变化显著,有些年则不太显著;电离层源磁场及其感应场具有明显的季节变化,不同年相同季节的变化形态一致但幅度不同;日变化分析显示,磁静日和磁扰日期间的模型数据与台站实测数据变化一致性较好,相关性较高。

心磁和心电信号的混沌时间序列分析

计算了一组心磁和心电检测信号的关联维数和最大李亚普诺夫(Lyapunov)指数.心磁和心电信号的关联维数分别在2.28±0.27和1.12±0.13范围内,最大Lyapunov指数分别在0.68±0.12和0.32±0.04范围内.对其它4组数据中心测点的计算结果也说明心磁和心电信号具有混沌特性.此外,结果显示心磁边缘测点的混沌吸引子与中心部分有明显差别,可用于分析信号的有效检测范围.

基于短时互相关算法对航空磁异常信号的检测

通过对水下目标不同态势、航空磁探平台不同飞行路线的情况进行了仿真,得到大量信号序列,在信号序列中加高斯白噪声,模拟磁探平台的采样信号。针对潜艇时域信号时域特征设置参考信号,参考信号的时域特征大致与潜艇磁异常信号特征类似。通过短时互相关算法,利用参考信号对潜艇磁异常信号进行检测,在信噪幅度比参数为Rsn=5 dB,检测虚警率1%时,检测出潜艇磁异常信号的概率为99%。

三棱柱尺度比对尾流场的影响

应用粒子成像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)对不同柱体截面尺度比H(H=3.8、1.9、1.2、0.9、0.7)的三棱柱在雷诺数Re=500条件下的尾流场进行定量测量。对尾流场进行定常和非定常分析,同时结合本征正交分解法和时间空间关联法,研究尺度比H对尾流场相干结构以及尾流场中涡街稳定运输区和涡街流向运输速率的影响。研究发现,三棱柱尺度比H的减小对尾流宽度、尾涡形成长度都有明显的促进作用,但旋涡脱落变慢,非定常性变弱。分析各阶模态对湍动能的贡献,发现随着尺度比H的减小,高阶模态湍动能占比之和有所增加。这就导致尾流场愈加不稳定,涡街稳定运输区域、涡街流向输运速率均减小。同时尾流宽度增大,尾流场阻力系数C D增大。