基于内置时钟的低功耗高精度SPAD阵列读出电路

SPAD阵列的规模不断扩大对读出电路(Read-out Integrated Circuit,ROIC)提出了更高的要求,时间数字转换器(Time to Digital Converter,TDC)是ROIC的核心电路,完成对光子飞行时间(Time-of-Flight,TOF)高精度量化。为避免大规模阵列中高频时钟信号长距离走线而引起的串扰和噪声干扰,抑制初相误差引起的检测精度退化,设计了一种基于内置时钟的ROIC阵列电路,阵列像素间距均为100μm,内置于各像素内的门控环形振荡器(Gated Ring Oscillator,GRO)独立提供像素TDC所需的高频分相时钟信号,各像素GRO均由像素外置锁相环(Phase Locked Loop,PLL)产生的压控信号控制。由于采用一种基于事件驱动的检测策略,只量化光子事件有效触发的TOF,有效降低了系统功耗。该芯片采用TSMC 0.18μm 1.8 V标准CMOS工艺制造,测试结果表明:TDC的时间分辨率和量程分别为102 ps和100 ns,微分非线性DNL低于0.8 LSB,积分非线性INL低于1.3 LSB,系统功耗小于59.3 mW。

三峡船闸高边坡节理岩体稳定分析及加固方案初步研究

针对三峡工程永久船闸高边坡节理岩体，采用了断裂－损伤力学模型的有限元数值方法，着重分析了在压剪应力场作用下边坡节理尖端产生次生裂纹而进一步扩展的可能性及产生的附加变形，并研究了如何对这种破裂方式用锚固手段加以控制，以达到减少节理损伤演化扩展区和边坡的变形量。文中对锚固方案做了优化分析和评价。

三峡船闸高边坡岩体稳定性断裂损伤模型研究

用锚杆加固节理裂隙岩体，其效果是十分明显的。但目前尚缺乏相应的有效计算方法。根据应变能等效假设和自洽理论，建立了加错节理岩体在复杂应力状态下的本构关系及其损伤演化方程。应用所提出的本构关系和损伤演化方程，对长江三峡工程的船闸高边坡的稳定性进行了分析，重点分析了节理尖端产生次生裂纹的可能性、用加锚来减小节理损伤演化区和边坡变形量的效果。分析所得出的开挖边界上的位移值与原型观测值颇为一致。

三峡工程永久船闸高边坡系统锚杆动态设计

三峡工程永久船闸系在花岗岩山体中开挖而成，开挖的岩石边坡即为闸室的侧壁（用薄层钢筋混凝土衬砌）。为了切实有效地对边坡进行锚固以确保永久船闸的安全，随着施工的进行，在现场进行了边坡系统锚杆的动态设计。这里介绍动态设计的有关情况，内容包括：原边坡锚固支护设计，施工地质勘测成果，安全监测成果（边坡岩体松动范围，边坡锚杆应力大小），边坡系统锚杆动态优化设计和一期系统锚杆动态优化设计的效果（局部稳定可以保证，工程量明显减少）。

三峡工程永久船闸高边坡卸荷松动带变形特点

岩质人工高边坡的形成常常引起稳定和变形等方面的工程问题。为了探讨裂隙岩体开挖边坡的变形特点，以三峡工程永久船闸高边坡的变形监测和地质研究成果为例，根据变形位移过程并比照开挖过程分析，认为整个边坡岩体卸荷过程须经历预变形阶段、剧变形阶段、渐变形阶段和后变形阶段等４个阶段。开挖边坡卸荷岩体可为３个带：表层松动带、卸荷变形带以及应力调整带。并对一些与边坡变形有关的因素，如结构面的产状、密度和规模，以及加固效果等也进行了讨论。

涡扇发动机加力接通过程延迟控制措施的影响

利用加力式涡扇发动机试飞数据,对比分析了加力I区供油延迟、加力点火延迟以及加力I区锁定等延迟控制措施对加力接通过程气动稳定性及试验结果的影响。研究结果表明:加力I区供油延迟措施对加力接通过程气动环境和试验结果无明显影响;加力点火延迟可以使油气混合物避开在加力I区燃油流量峰值时点燃,优化点火时刻的油气比,且得到了最有效、合理的延迟时间;加力I区锁定措施有利于加力I区油气混合物在点燃之后形成较为稳定的燃烧工况,以及喷口喉道面积和加力供油量的匹配。

基于分级容错技术的高完整计算机系统设计

对国内外三代机、四代机及民机中的机载安全性关键系统发展情况进行深入分析,总结了多通道表决、比较对故障静默等典型容错计算机架构的技术特点,围绕新一代飞机对机载安全关键计算机系统的可靠性、容错能力、故障检测隔离能力、实时性的新挑战,提出了基于分级容错技术实现的高完整计算机系统设计思路,描述了分层分级实现高完整性容错的设计原理,并对其所涉及的Lock-step技术、时间触发网络等关键技术给出了解决途径,可满足下一代飞行器的发展需要,提升机载安全关键计算机系统的安全性、可靠性。

结构配筋程度化设计在三峡永久船闸中的应用

由于水工建筑物结构复杂且变化多样，目前国内尚未开发具有较高实用价值的水工结构配筋CAD软件，大量的钢筋图由工程师在图板上手工绘制，或采用通用图形软件在计算机屏幕上“临摹”，效率很低。在分析了三峡永久船闸衬砌式问墙的结构及布筋特点的基础上，总结其规律性，并引入参数化建模、计算机图示学等技术，以AutoCADRelease14．0为开发平台，ADS（保护模式）为编程语言，VisualC＋＋5．0为编译器，成功地开发了“三峡永久船闸衬砌式问墙配筋CAD系统”。双线连续五级船闸共有400多个结构块，1000多张钢筋图，将该系统应用于工程实际，大大提高了设计效率和设计质量。这一开发工作也为较复杂的水工结构CAD软件应用研究积累了经验。

三峡工程岩锚加固技术现场试验论证

为了给三峡工程大规模的岩锚施工积累经验，在三峡永久船闸的南坡，对非预应力锚杆、预应力锚杆、有粘结与无粘结预应力锚索进行了现场试验。论证了锚杆材料和预应力锚索的设计参数；探索出了适应快速施工要求的早强浆材配比；证明了无粘结预应力锚索在三峡边坡加固支护中使用是可行的。岩锚试验的成果对其它类似工程的施工具有普遍的指导意义。

三峡永久船闸高边坡监测成果及稳定性分析

为保证三峡永久船闸高边坡施工期和运行期的安全，布置了比较齐全的监测项目和监测设施。监测资料分析表明，边坡整体稳定性良好。局部块体失稳是边坡的主要破坏形式，采取适当的加固处理措施后可保证其稳定性。二闸室至三闸首中隔墩顶部产生并一度发展的裂缝，随着闸槽开挖结束而呈明显的收敛趋势。边坡岩体时效变形量值不大，持续时间不长。

水口水电站三级船闸及垂直升船机

水口水电站航运过坝采用一线三级船闸和一线2×500t垂直升船机。三级船闸采用国际上较为先进的多区段等惯性输水系统,并采用廊道突扩结构,有效地解决了空蚀问题。升船机采用湿运全平衡钢丝绳卷扬式,船闸和升船机可共用上、下游引航道。

预失真半导体激光列阵技术

相干半导体激光列阵体积小、重量轻,输出能量密度高,非常适于用作对光源尺寸要求苛刻的航天激光光源。为避免随航天器在轨运行的半导体列阵经受变化梯度剧烈的恒星、行星、空间低温热沉的交替加热和冷却的影响,以便能够正常工作,采用潜望式结构设计,将列阵置于舱内,列阵向航天器外输出激光必须经由舱外输出反射镜完成。然而,舱外输出反射镜受周围热环境影响和列阵输出激光束照射,会产生随机热变形,导致输出舱外的激光能量发散;并且,舱外输出反射镜面热变形导致镜面法向偏转,使得输出光束产生较大的指向偏转误差,这极大地降低了能够作用于目标之上的激光束的能量密度,严重恶化输出舱外的光束质量。通过理论推导结合ANSYS有限元分析软件和相关实验,在研究清楚相干半导体激光列阵作为航天激光源的构造、其光场与周围热环境共同作用于舱外输出反射镜的规律与特点后,给出了航天预失真半导体激光列阵激光源技术,通过回波法适时测量舱外输出反射镜引起的波前畸变,处理器配合D/A和高压放大器,驱动驱动器,使舱内添加的反射镜预失真成形,适时使列阵输出产生预失真波前畸变,以抵消舱外输出反射镜的热变形对输出舱外的激光束的影响。相关系统运行实验结果显示,此技术使半导体激光列阵能够适应宇航环境,向舱外输出保障质量的激光束。

民用飞机舱门飞行锁机构接触力计算分析

研究飞机飞行锁机构中的接触力对于民用飞机飞行锁机构的设计具有重要意义。首先介绍飞行锁机构的功能和主要设计依据,阐明某民用飞机飞行锁机构的工作原理,并对其传力路径进行分析;然后采用工程算法、多刚体模型和多柔体模型三种计算方法计算飞行锁工作时曲柄与飞行锁摇臂之间的接触力;最后对三种计算方法进行对比,分析不同方法计算得到的接触力力值产生差异的原因。结果表明:多刚体模型计算值与工程算法计算值产生差异的主要原因是机构空行程导致的力臂变化,多柔体模型计算值与多刚体模型计算值产生差异的原因主要是受力过程中的结构变形。

多级船闸自动控制系统研究

三峡工程永久通航措施采用双线连续五级船闸方案。其运行方式是：一般情况采用单向过闸，即一线上行，另一线下行，异常情况则要求任一线均能迎向运行。运行自动化设计由后者控制：双线迎向过闸。本研究控制系统采用分布式二层控制系统──将多级船闸分成三部分，每部分相当于三个单级船闸。每部分由一台可编程序控制器对两对人字门和两对充泄水阀门进行集中联接。人字门和充泄水阀门的现地控制采用小型可编程序控制器。每部分的集中控制可编程序控制器对每部分船闸进行集中控制如同单级船闸的集中控制一样，另外还具有补水判断和上、下行过闸控制和连续过闸控制等功能。上述从理论上建立的控制系统方案，已在应用微机实际制作的船闸控制系统模型上进行了验论。验证结果表明，该控制系统具有可靠性高、系统扩充方式灵活等优点。

三峡船闸岩质高边坡稳定性分析

三峡永久船闸系在花岗岩体中深挖修建，两侧形成一般高度７０～１２０ｍ、最大高度达１７０ｍ的人工开挖岩质高边坡。边坡稳定是保证通航建筑物的安全与正常运行的基本前提。取船闸区的典型断面为分析对象，考虑自重、地下水渗压力、地震力及预应力锚索锚固力等荷载作用，对边坡稳定进行了极限平衡分析。结果表明，边坡具有足够的稳定性。

三峡船闸高边坡变形监测网优化设计研究

三峡船闸高边坡的变形监测是整个枢纽安全监测系统中的一个组成部分。该变形监测网优化方案的目标是设计“好、快、省”的变形监测网，即处理好精度、速度、经济三者的关系。优化设计主要包括：布网层次优化、图形结构优化和观测方案优化。平面监测网分为最简网、简网、全网3个层次，各层次网所要求的量测精度是一致的，最简网可以勤测，简网可以少测，全网可以稀测。对每层次的监测网的网形和观测方案进行优化，力求获得较优越的图形结构，能在较短时间内，以较小的工作量获得高精度的监测资料。高程监测网分为垂直位移监测网和检核网2个层次实施。通过优化设计后，在生产实践中取得了较好的效果，对动态设计和指导施工起到了重要作用.

民用飞机飞行锁解锁控制系统设计与研究

发展一种健全的高安全性飞行锁控制系统解锁控制架构在民用飞机舱门电控中是相当重要的。飞行锁控制系统用于防止飞机在飞行过程中人为意外打开旅客登机门、服务门和应急门的操作。在适航审查活动中,定义了飞行锁控制系统在地面应急撤离阶段无法解锁的I类安全性事件。按照飞行锁控制系统实际使用需求和适航规章要求,设置较为宽松的解锁逻辑。为了实现飞行锁控制系统在应急阶段的高安全性要求,提高系统的鲁棒性和可靠性,在飞行锁控制系统中引入应急撤离系统控制信号和驾驶舱手动控制信号使用机制以提升应急撤离情况下的自动控制以及飞行员对飞行锁控制系统的控制权限。该项飞行锁控制系统设计将飞行锁控制系统功能研制保证等级由A级下调至C级,有效降低了研制成本和人员研制精力,同时提升了飞行锁控制系统的安全性,达到飞行锁控制系统的全面控制和精细化管理。

高空飞行密闭服的结构和关键技术分析

在亚轨道飞行任务中,存在低压、高温、辐射、缺氧等复杂的飞行环境。高空飞行密闭服是实现压力防护、温度防护、工效和生命保障的重要载体,是飞行员高空防护的核心部分。回顾了高空飞行密闭服早期技术验证,论述了高空飞行密闭服的发展演变特征,总结了密闭服的结构实现形式,分析了高空飞行密闭服在设计过程中的低压防护、热防护、操作工效关键技术问题。展望了密闭服的发展,认为未来应进一步在生产工艺、先进材料、新型服装结构等方面进行研究,设计出标准化、轻量化、操作灵活、舒适的高空飞行密闭服。