基于磁流变脂的微型磁电发电机转速控制

针对微型磁电式风力发电机在高转速下,发电机结构易损坏,提出了自反馈转速控制方案。利用电压负反馈电路监测发电机的转速,磁流变脂作为执行元件用于发电机转速的控制。磁流变脂的转速控制能力显著,磁场强度为12.68Gs时,发电机的转速由11 000r/min降至5 700r/min;将负反馈电路接入装置中,发电机的输出电压由32V降低至了20V左右。试验结果表明,基于磁流变脂的自反馈转速控制方案可以实现对发电机转速的有效控制。

可旋转鸭舵对旋转弹丸纵向气动特性的影响

利用有限体积TVD格式,对旋转弹丸的气动特性进行数值分析.对旋转弹丸SOCBT在马赫数为3的典型算例进行了验证计算,并进行了可旋转固定鸭舵对旋转弹丸纵向气动特性的影响的数值分析.计算了鸭舵位于不同方位角、不同飞行马赫数、不同攻角下时旋转弹丸的纵向气动力系数.研究结果表明,该数值分析方法能准确地分析纵向气动力系数随鸭舵方位角的变化规律,可为分析弹道修正规律提供依据.

高过载三维MEMS加速度传感器敏感芯片设计仿真与优化

为获取硬目标侵彻武器弹体侵彻过程中完整的三轴向加速度信号,研制了三维高冲击过载MEMS压阻式加速度传感器。提出了中心岛硬心质量块E型膜片结构设计方案和独特的三维力敏电阻的布桥方式,并详细阐述了传感器三维加速度测试的工作原理,运用有限元分析软件进行仿真验证,并运用零阶粗优化与一阶梯度寻优相结合的优化算法,对传感器敏感芯片的结构参数进行优化。优化仿真结果表明:传感器敏感芯片的结构强度足够,可承受的瞬态高冲击过载峰值最高可达2×105g;芯片固有频率可达231 kHz;三轴向加速度测试力敏电阻布设位置应力应变大,使得传感器有较高的输出灵敏度,理论上的优化仿真分析保证了传感器有可靠的工作性能,最后研制传感器原理样机,进行实验验证。

高光谱图像全局异常检测RFS-SVDD算法

针对SVDD用于高光谱图像全局异常检测时存在虚警率高的问题,提出RFS-SVDD算法。RFS-SVDD将空间相邻且光谱相似的像元分为同一区域,根据区域大小将图像在空间上分成潜在异常区域与背景区域,用背景区域中所有子区域的平均光谱RFS作为SVDD训练样本求取支持向量。RFS是每个子区域中像元光谱的统计结果且不包含奇异像元,可以避免奇异像元光谱和图像随机噪声对背景建模的影响。对HYMAP和AVIRIS图像数据的仿真结果表明:RFS-SVDD算法能抑制异常目标像元光谱和图像随机噪声对背景建模的干扰,降低SVDD用于高光谱图像全局异常检测的虚警率。

数字化脉冲激光引信探测系统设计与信号处理

针对以往模拟脉冲激光引信探测系统存在的测距误差较大的缺点,为进一步提高脉冲激光引信的测距精度,设计了一种数字化脉冲激光引信探测系统。该探测系统包括发射、接收和信号处理3部分,其中信号处理部分主要实现脉冲回波信号的高速实时采样与缓存、信噪比增强与时延估计。采用双通道ADC并行采样,实现了以200MHz的等效采样频率对脉冲回波信号进行高速采样。当脉冲回波信号很微弱时,采用多脉冲相干平均算法提高了其信噪比,增强了对微弱回波信号的检测能力。通过最小二乘时延估计算法得到了回波时延,进而计算得到目标距离。测距实验结果表明:该探测系统测距精度较高,最大测距误差为0.25m。

线阵推扫式激光成像引信探测技术

针对环视扫描式激光成像引信探测存在着需要光机扫描和较高的激光脉冲重复频率等问题,提出了一种线阵推扫式激光成像引信探测模式并分析了其探测机理。以对坦克目标探测为例,设计了线阵推扫式激光成像引信探测系统,该探测系统采用线阵半导体激光器阵列发射脉冲激光,线阵光电探测器阵列并行接收来实现一维扫描,弹的飞行实现另一维扫描,在获取目标距离信息基础上进行成像。在对阵列单元激光脚印尺寸大小计算的基础上,确定了该探测系统的基本参数包括所需线阵元数、生成图像大小、半导体激光器阵列的脉冲重复频率和峰值功率等,为系统的工程实现提供了理论依据和设计指导。

闪烁干扰条件下视线角变化研究

为了研究闪烁干扰对单脉冲雷达导引头的干扰效果,分析了闪烁干扰条件下双机编队视线角的变化规律.通过对导引头接收信号的分析,得到了3种干扰时序下接收信号的变化情况及对应的视线角.分析及仿真结果表明,闪烁干扰使双机编队的视线角阶跃变化,其变化规律受干扰波形参数,目标实际视线角及闪烁源功率比的影响.

基于扩展卡尔曼滤波的全球导航卫星系统矢量跟踪建模与仿真

针对现有公开资料缺乏对全球导航卫星系统(GNSS)矢量跟踪算法具体滤波跟踪控制过程的详细分析,建立了矢量延迟/频率锁定环(VDFLL)跟踪模型并对模型线性化过程进行推导。重点分析了矢量VDFLL跟踪算法时序逻辑控制问题,同时针对VDFLL无法实现对载波相位锁定等问题,提出了一种串联式锁相环(PLL)电文解调模型。建立了以软件接收机为平台的矢量VDFLL模型,并进行了半实物仿真验证。仿真结果表明,所建矢量VDFLL控制模型不仅正确地实现对接收机状态信息的最优估计,同时具有良好的动态跟踪性能。

同步闪烁干扰对雷达导引头天线伺服系统的影响

为研究同步闪烁干扰对雷达导引头的干扰机理,对受到干扰后的雷达导引头天线伺服系统的响应进行了仿真和分析。研究了同步闪烁干扰时视线角的变化情况;建立了雷达导引头伺服系统的模型;对导引头天线在不同干扰参数下的响应进行了仿真;分析了干扰的作用和效果。仿真结果及分析表明,同步闪烁干扰引起雷达导引头天线角度上的振荡,很大程度上降低了天线伺服系统的跟踪精度和稳定性,甚至会导致跟踪失锁。

脉冲激光成像探测系统回波信号仿真

研究激光脉冲回波信号特性并建立其数学模型,是应用回波信号处理技术处理回波,生成目标三维激光仿真图像的基础。首先建立了激光器发射脉冲信号能量在时间和空间上的分布模型,然后依据成像目标的激光图像仿真模板,采用累加激光脚印各采样区发射脉冲信号与对应目标散射面单位冲激响应卷积值的方法,生成了探测器接收回波仿真信号,最后分析了影响回波信号仿真精度的因素。通过对激光脚印采样区个数的合理设置实现了激光脉冲回波波形的精确仿真。

基于差分均值背景提取和矩阵分区目标检测算法的研究

为提高对车辆图像的检测程度和实时性,针对智能交通系统,通过对实时路况的信息采集和视频图像的处理,提出了一种基于差分均值的背景提取计算方法和矩阵分区域的阴影检测方法,最终得到一个视频车辆的检测原型,从而实现对运动车辆的检测.实验结果表明,此种方法简单、计算量小、鲁棒性高,能快速地提取出背景图像,检测出比较完整的车辆阴影,可满足多运动目标的实时检测要求.

网络协同攻击及其检测方法研究

协同攻击是由许多的分散行为所构成,这些分散行为具有一定的时间和空间跨度,因此造成了常规监测的困难。分析了网络协同攻击的行为特点及其构成的要素,将协同攻击行为划分为基于时间的行为和基于空间的行为。结合适当的攻击表达方法,提出一种应用于网络协同攻击的检测方法,详细的介绍了该方法的特点和应用方式。

基于GPS弹道测量的卡尔曼滤波参数估计算法

为提高基于GPS定位的弹道辨识方法的实时性和可靠性,提出了一种以弹道微分方程四阶龙格库塔数值积分预测作为状态量递推的卡尔曼滤波弹道参数估计算法,并针对卫星接收机有粗大误差或失效情况对方法进行了改进.利用卫星信号模拟器和C/A码GPS接收机构建半实物仿真系统对算法进行验证,该方法的弹道参数估计误差是GPS接收机正常工作时测量误差的30%~40%;且能在GPS接收机出现异常时继续给出接近实际的估计值.

基于逆Radon变换的多散射点微动检测与测量

为将微动特性用于雷达目标识别,提出一种多散射点微动检测与测量算法.推导了典型微动对雷达回波调制的微多普勒,在此基础上,给出基于逆Radon变换的目标微动检测与测量原理;结合逐次消去法,研究了大动态范围下多散射点的微动检测与测量算法并给出相应的处理流程.定量仿真实验结果证明了该算法的有效性.

锯齿调频连续波建模与数值仿真

锯齿调频连续波由于测距精度高,在测距系统中有着广泛的应用。为了描述锯齿调频连续波多个调频周期中的频率和相位变化及跨越调频周期时的不连续性,结合具有一定周期性和不连续性的模数函数,推导了锯齿调频连续波的频率和相位的数学表达式,并进行建模及仿真。通过对频率与相位的微积分关系的推导解析地验证了数学表达式的正确性。数值仿真结果也表明:频率和相位的数学表达式满足微积分的关系,是频率与相位的正确的表达式,能够描述锯齿波调频在跨越调频周期时的不连续性。提出的锯齿调频连续波的多调频周期频率与相位表达式可为进一步研究锯齿调频连续波测距过程提供基础。

三维成像激光雷达线阵探测模式分析

以三维成像激光雷达对地面车辆目标探测为应用背景,采用线阵光电探测器并行接收的新体制来提高对目标成像的速度和实时性。按照对目标照射的激光辐射形式,总结出两种线阵探测模式:一种是激光多束发射模式,另一种是激光泛光发射模式。对这两种模式的机理、实现方式及优缺点进行了分析,并分别建立了两种模式下的激光雷达探测方程。采用信噪比和测距精度来分析两种模式的探测和测距性能。分别推导出了两种模式下信噪比与距离,发射功率与距离的关系表达式并进行了仿真。仿真结果表明,在相同距离和发射功率下,激光多束发射模式的回波信噪比更高;在相同距离和测距精度下,激光泛光发射模式需采用更高的发射功率。

基于MSP430单片机的弹道解算方法研究与实现

为满足弹道修正引信技术对弹道载弹道解算的低成本、小体积、高性能要求,验证一种小型微控制器作为弹道解算控制器的可行性.在研究弹丸质点弹道模型及其数值解法的基础上,设计基于MSP430单片机的弹道解算器硬件和软件并进行了调试.通过半实物仿真实验对其弹道解算精度和实时性进行验证.结果表明,设计的弹道解算控制器在精度和实时性方面满足弹道修正引信需求.

激光引信目标探测与识别仿真软件的设计

针对激光引信在实际操作中的复杂性等问题,提出了一种激光引信目标探测识别的仿真软件设计.该设计以激光近炸引信为应用背景,设计了以周视六象限为发射系统的激光导弹模型.通过发射激光光束实现对目标的探测,根据不同目标回波反射功率的计算实现对目标的识别,并利用回波功率阈值判断导弹启动位置,完成整个引信动态模拟.通过对激光引信仿真软件进行功能测试,结果表明模块设计合理,运行正常,测试结果满足使用要求.

一种最大压缩误差可控的高光谱图像压缩算法

提出了一种可以实时控制压缩误差的高光谱图像有损压缩算法。该算法对高光谱图像矩阵进行奇异值分解得到奇异值矩阵和奇异向量矩阵;用部分奇异值及其对应的奇异向量重构图像;根据测量系统精度要求确定量化因子并对重构图像与原始图像间的光谱误差进行量化;采用预测编码和算术编码对用于图像重构的奇异值及其对应奇异向量进行无损压缩;设计了非零值编码算法完成对重构误差的无损压缩。对Luna Lake和Low Alti-tude图像的仿真结果为:最大相对误差分别控制在0.44%和0.33%时,压缩比为41.5:1和24.6:1,信噪比为50.4 dB和47.8 dB。

平面S型与平面W型MEMS弹簧性能比较研究

S型与W型是平面MEMS弹簧中两种典型的结构形式,各自结构特点导致了它们具有不同的力学性能。通过理论分析、仿真计算和实验验证方法对平面镍质S型与平面W型MEMS弹簧性能进行了比较研究,得出了在同样的外廓尺寸及相同的线宽、厚度和梁间距情况下,平面S型微弹簧的刚度大于平面W型微弹簧的刚度的结论,为MEMS弹簧的进一步优化设计提供理论参考。