多普勒信息辅助的网络化雷达融合检测

相比于单部雷达系统,空间分置的网络化雷达由于空间分集、频率分集等优势,通常具备更优的探测性能。当前基于网络化雷达系统的融合检测方法大多仅依据目标回波幅度信息,未考虑相参雷达系统能够获取的多普勒信息对融合检测的增益。直观地,网络化雷达系统中不同雷达观测到目标的空间位置与径向速度应当满足一定的物理约束,利用该额外信息应当能够提升目标与虚警的可分性。基于此,该文提出了多普勒信息辅助的网络化雷达融合检测算法:首先利用多雷达站对同一目标角度与多普勒速度观测的耦合性构建观测间需要满足的约束不等式组,然后基于运筹学中两阶段法对该不等式组是否有可行解做出判断,进而对目标是否存在做出判决。仿真实验表明,所提算法能够有效提升网络化雷达系统的融合检测性能。同时,该文还针对所提算法分析了雷达布站位置及目标位置对融合检测性能的影响。

一种“北斗”卫星导航系统三频周跳探测与修复方法

针对传统伪距-相位组合中伪距噪声过大的问题引入了多普勒观测值进行辅助,同时再联合无几何相位组合构成一种新的周跳探测与修复方法。在信号方面,选择B2a代替B2I,与B1I、B3I组成了“北斗”卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System, BDS)中定位性能更好的“北斗”三频观测组合。在选频方面,选用无几何相位系数[-1,1,0]、多普勒辅助伪距-相位系数[1,0,-1],[1,3,-4]组合进行周跳的探测。在修复方面,使用搜索法进行周跳的修复,并根据1-范数原则确保修复值的准确性。在1 s的采样率、电离层延迟稳定情况下,所提方法不仅能探测与修复出所有加入的1周在内的周跳,而且相比传统伪距-相位方法在小周跳探测方面性能更佳。

光检测器参数对相位-多普勒粒子分析系统特性的影响

应用几何光学近似理论模型计算了激光相位多普勒系统中微粒的光散射特性 .得到了散射光强与粒径关系、检测器表面的散射光强分布。

一种改进的相位编码解距离模糊方法

该文研究了脉冲多普勒气象雷达中用于解距离模糊的相位编码法 ,给出了一种新的相位编码序列和相应的频域处理方法。仿真表明 ,该方法具有较好的解距离模糊性能 。

机载多普勒频移的递推及相移检测

在机载站飞行方向前方某一距离处的多普勒频移能够通过递推计算的方法由站点当前位置处的相位测量结果而被直接确定。首先,基于平面几何关系,由机载平台匀速运动时各个几何变量的运动特性导出了仅利用当前时刻的多普勒频移测量值和径向距离获得在虚拟飞行距离处多普勒频移递推值的计算式。然后,进一步直接利用相差测距、测向法求解递推式中所包含的径向距离和方位角,得到了仅基于相差检测的多普勒频移递推公式。且初步的误差分析表明,只要载机的飞行速度较低,虚拟基线的长度较短,所检测的信号波长较长,则递推频移的测量误差可控制在十几赫兹之内。

直喷汽油机外开式喷油器的喷雾雾化特性研究

采用时间分割法对相位多普勒粒子分析仪(phase doppler particle analyzer,PDPA)测量得到的外开式喷油器的喷雾场粒子特征信息进行分析研究。研究结果表明:背压变化对于喷雾场内的粒子速度及直径特征具有明显影响。1.1MPa高背压条件下,无论是喷雾前端还是尾部,粒子平均速度的最大值不超过20m/s。背压增加使空气掺混质量流率也随之增加,空气作用的加强使粒子的直径分布范围扩大,粒径的标准差增加。在1.1MPa高背压条件下,喷油结束后(T阶段)粒子速度变为零,粒子算数平均直径(arithmetic meandiameter,AMD)和索特平均直径(sauter mean diameter,SMD)分别稳定在20μm和40μm左右。喷射压力增加能够促进油滴粒子的进一步细化,而轴针座锥角变大虽然对于粒子速度无明显影响,但使F、C、R三阶段的粒子SMD明显减小。

激光散射粒子动态相位多普勒分析系统

研究和建立了以几何光学近似光散射理论为基础的激光相位多普勒空间干涉条纹模型。计算得到了微粒对激光散射的空间相干条纹图形与粒径及散射参数的依从关系。将其应用于研制的双检测器相位多普勒实验系统 。

基于频移递推的机载单站无源测距

在机载站飞行方向前方某一距离处的多普勒频移能够通过递推计算的方法由站点当前位置处的相位测量结果而被直接确定。进一步利用频移和角度之间的变换,由多普勒频移的虚拟递推值即可求得载机飞行路线前方虚拟距离处的目标方位,由此就可在机载单站平台上通过三角定位法,实现仅基于相差测量的无源测距。

四种常用周跳检测算法性能分析

当前,利用GNSS极化信号测量降水是国际气象学上的一个研究热点,其中,精确周跳的检测是试验数据高质量处理的一个难点。本文在总结现有周跳检测算法的基础上,分析了双频相位求差法、电离层残差法、多普勒观测值法、伪距相位组合法四种算法的原理,并使用仿真GPS数据,对比研究四种算法的检测性能和适用范围,为下一步GNSS极化信号的实测数据周跳处理提供技术基础。

步进频连续波采样频率跟随技术

本文介绍了一种步进频连续波雷达检测目标的原理,提出利用采样频率跟随法完成这种步进频连续波雷达的信号处理。即使用该方法可解决针对目标运动引起的步进频速度—频率耦合和速度—距离扰动等问题,在不同的步进频率下,通过采样频率跟随会使同一目标有相同的数字多普勒频率信号;再对步进频率的每个多普勒频点相位进行补偿,可以得到相对精确的距离—速度二维像。因此,采样频率跟随法是一种动目标距离—速度二维检测处理方法。

多普勒积分辅助的动态单频周跳探测

相位伪距组合法常应用于动态单频周跳探测,但其探测周跳的效果受伪距噪声的影响较大。因此有必要结合其他的观测值,以降低伪距噪声的影响,从而提高单频周跳探测能力。提出了一种多普勒积分辅助的动态单频周跳探测方法,先采用多普勒观测值平滑伪距观测值,降低伪距的噪声,再进行历元间差分,显著提高了动态单频周跳探测的能力。实验分别采用不同采样率、高度角变化、连续周跳和含粗差的实时动态实测数据,分别在不同历元加入1周、3周、10周的模拟周跳,在相邻历元分别加入3周、4周和5周的连续周跳。结果表明,相较于相位伪距组合法与基于多项式拟合法的相位伪距组合法,该方法可以实时探测出所有的模拟周跳。多普勒积分辅助的动态单品周跳探测方法能够显著提升单频观测值的周跳探测能力。

The LIMMCAST Program at HZDR:Modelling of Fluid Flow and Transport Phenomena in the Continuous Casting Process

Model experiments with low melting point liquid metals are an important tool to investigate the flow structure and related transport processes in melt flows relevant for metallurgical applications.We present the new experimental facility LIMMCAST for modelling the continuous casting process of steel using the alloy SnBi at temperatures of 200-400℃.The parameters of the facility and the dimensions of the test sections will be given,and the possibilities for flow investigations in tundish,submerged entry nozzle and mould will be discussed.In addition,the smaller set-up Mini-LIMMCAST will be presented,which works with the room-temperature liquid alloy GaInSn.The main value of cold metal laboratory experiments consists in the capabilities to obtain quantitative flow measurements with a reasonable spatial and temporal resolution.New ultrasonic and electromagnetic techniques for measuring the velocity in liquid metal flows came up during the last decade allowing for a satisfying characterisation of flow quantities in the considered temperature range up to 400℃.First results from LIMMCAST and Mini-LIMMCAST will be presented covering the following phenomena:fully contacfless electromagnetic tomography of the flow in the mould,flow monitoring by a multitude of ultrasonic sensors,and analysis of the flow in the mould under the influence of an electromagnetic brake: intensification of the flow turbulence contrary to the expected flow damping,injection of argon bubbles through the stopper rod:occurrence of pressure oscillations.