基于金属-介质-金属的可调谐窄带完美吸收的研究

为了实现窄带完美吸收,本文提出了一种简单的三层金-二氧化硅-金薄膜(MDM)结构。通过电磁波时域差分算法(FDTD)进行模拟仿真和理论计算,详细分析了该结构的可调谐吸收特性,同时建立了理论模型,分析了其中存在的电磁模式以及窄带完美吸收的物理机制。首先,利用电磁波时域差分算法和传输矩阵算法(TMM)对该结构进行了理论计算,详细地分析了各个结构参数对吸收光谱的影响。然后,对该结构形成的窄带完美吸收物理机制进行了分析讨论。最后,利用磁控溅射制备手段,成功制备了三层结构的样片。实验观测到的结果与理论仿真一致。实验结果表明:本文提出的窄带完美吸收结构,最窄带宽约为21 nm,最高吸收可达99.51%,基本实现了窄带完美吸收。本文研究成果为相关应用奠定了基础。

基于CNN-Swin Transformer Network的LPI雷达信号识别

针对在低信噪比(SNR)条件下,低截获概率雷达信号调制方式识别准确率低的问题,提出一种基于Transformer和卷积神经网络(CNN)的雷达信号识别方法。首先,引入Swin Transformer模型并在模型前端设计CNN特征提取层构建了CNN+Swin Transformer网络(CSTN),然后利用时频分析获取雷达信号的时频特征,对图像进行预处理后输入CSTN模型进行训练,由网络的底部到顶部不断提取图像更丰富的语义信息,最后通过Softmax分类器对六类不同调制方式信号进行分类识别。仿真实验表明:在SNR为-18 dB时,该方法对六类典型雷达信号的平均识别率达到了94.26%,证明了所提方法的可行性。

卡尔曼滤波器异常自检及其在SINS初始对准中的应用

卡尔曼滤波器是惯性导航系统初始对准和组合导航问题中的常用工具。针对滤波时系统噪声和观测噪声异常导致的滤波精度下降甚至发散问题,从理论上分析了基于新息协方差匹配和马氏距离卡方检验的两种滤波器异常检验判据,结合判据在传统卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波中的典型应用,设计了针对捷联式惯性导航系统初始对准问题的测试实验,实验结果表明两种判据对滤波器系统噪声和观测噪声异常都有一定的检验能力,但检验判据严格程度存在不同且判据存在拖尾效应,由此给出了在实践应用中的建议。

3级旋流器各级气量变化对燃烧性能的影响

为了探究中心分级燃烧室各级旋流器叶片数量与相应旋流气量变化对燃烧室性能的影响,基于高推重比和高温升的技术需求,对设计模型进行了除旋流器外分块结构化网格划分,并在ICEM软件中实现混合网格周期性边界条件设置,进行3维数值模拟。结果表明:确定最优方案的3级旋流器叶片数量分别为8、10和15。中心分级燃烧室每级旋流器流通气量随其相应旋流器叶片数量改变呈负相关变化关系;设计油气比为0.045时,中心分级燃烧室最优方案即基准型方案的温升可达1300 K,出口温度分布系数OTDF达到0.13,在性能所要求的0.10~0.15之间,出口径向温度分布系数RTDF达到0.081,在性能所要求的0.08~0.12之间;中心分级燃烧室出口截面OTDF值随火焰筒头部每级旋流器的叶片数量或旋流气量的变化关系是“V”形,RTDF值随头部每级旋流器的叶片数量或旋流气量的变化关系是类“V”形。

制导化改进的常规航空炸弹命中精度分析

针对常规航空炸弹制导化改进的作战需求,研究了制导控制系统采用稳定控制回路和弹体构成的闭环系统方案,提出了稳定控制回路的设计方法。首先,分析了影响制导化改进的常规航空炸弹命中精度的主要误差表现形式和分布规律模型。其次,给出了基于蒙特卡罗法的命中精度分析方法。最后,采用A、B两组试验仿真分析了落点分布规律对圆概率误差(circular error probability,CEP)值和命中精度的影响。结果表明,分析方法科学合理,控制系统的设计方案可行。

基于数值试验的南海越赤道气流与夏季赤道中东太平洋海温异常的关系研究

本文利用1979~2020年HadISST月平均海表面温度(Sea surface temperature, SST)资料,驱动改进的NCAR CAM5大气环流模式进行长时间积分试验所得结果,与ERA5再分析资料进行比较,进一步分析验证了夏季赤道中东太平洋海表面温度异常(Sea surface temperature anomalies, SSTA)对南海(South China Sea, SCS)低空越赤道气流(Cross-Equatorial Flow, CEF)强度的影响,研究表明:数值试验结果与观测分析结果较为一致,即夏季赤道中东太平洋SSTA对同期SCS CEF (SCEF)强度变化产生重要影响,存在显著正相关。当夏季赤道中东太平洋SSTA偏暖时,引起Walker环流及东亚局地Hadley环流异常偏弱,对应澳大利亚北部及热带西太平洋海洋性大陆海平面气压(Sea level pressure, SLP)异常上升,北太平洋SLP异常下降,西太平洋南北向气压梯度增加,故SCEF易增强;反之亦然。

基于侧抑制竞争的航空遥感影像配准算法

图像配准是图像镶嵌、图像融合和目标定位等的核心技术。针对航空遥感影像中存在的特征信息匮乏以及不确定性灰度变化的问题，提出了一种基于侧抑制竞争的航空遥感影像配准算法，该方法利用侧抑制竞争的基本思想，首先检测出基准图像与待配准图像的暗特征点和亮特征点，然后利用特征匹配策略匹配两幅图像中同类性质的点特征，合并匹配点对集，最后计算出图像的变换模型，完成图像的配准工作。实验结果表明，该方法配准精度高、速度快，能够稳定并快速地完成可见光航空遥感影像的配准，解决了特征不明显的航空影像问配准成功率低的问题。

高重频激光诱导击穿光谱结合卷积神经网络的岩石岩性分析研究

地质分析能为地质资源勘探提供重要的信息和依据。激光诱导击穿光谱(LIBS)技术是一种快速、准确和原位的岩石分析判别方法。将高重频LIBS技术应用于岩石样品的岩性分析,再结合卷积神经网络(CNN)模型进行分类,不仅解决了传统大能量单脉冲激光器体积大、重量沉等问题,还克服了机器学习需要人为调整参数的不足,同时也顺应LIBS技术逐渐向着便携化、小型化、精确化以及智能化的发展趋势。本研究利用高重频LIBS实验平台对岩石压片样品进行光谱采集,根据岩石的产地和岩性,将岩石样品分为5类和9类,结合1D-CNN和ResNet34卷积神经网络模型对岩石进行分类识别。研究结果表明,针对两种样品分类情况,平均分类识别准确率分别达到99.43%和97.14%,高重频LIBS与CNN模型结合可以实现良好的岩石分类结果。最后基于MATLAB App Designer开发了用于岩石岩性分析的系统软件,实现了对岩石的快速分类,提高了地质勘查效率。

作战仿真中基于BP-Adaboost目标威胁估计研究

对空中来袭目标进行威胁估计是作战中指挥决策的重要部分,是在目标态势的基础上,通过对目标数据量化处理而进行的综合估计,为指挥员进行兵力部署和火力分配提供重要依据。针对单一神经网络预测估计时网络结构选择困难、泛化能力差的缺点,提出了采用BP神经网络作为弱预测器,通过Adaboost进行集成学习,从而建立BP-Adaboost强预测器目标威胁估计模型。通过对不同态势情况下的样本数据进行学习,更新神经网络权值,生成BP-Adaboost强预测器。结果表明,该方法的预测误差明显优于BP 、PSO-SVM和Elman-Adaboost算法。

基于侧抑制竞争的航空遥感影像配准算法(英文)

图像配准是图像镶嵌、图像融合和目标定位等的核心技术。针对航空遥感影像中存在的特征信息匮乏以及不确定性灰度变化的问题,提出了一种基于侧抑制竞争的航空遥感影像配准算法,该方法利用侧抑制竞争的基本思想,首先检测出基准图像与待配准图像的暗特征点和亮特征点,然后利用特征匹配策略匹配两幅图像中同类性质的点特征,合并匹配点对集,最后计算出图像的变换模型,完成图像的配准工作。实验结果表明,该方法配准精度高、速度快,能够稳定并快速地完成可见光航空遥感影像的配准,解决了特征不明显的航空影像间配准成功率低的问题。

航空末敏弹子弹地面散布研究

为研究航空末敏子母弹子弹的地面散布问题,基于欧拉方法建立了航空末敏子母弹的母弹飞行阶段六自由度数学模型,基于拉格朗日多刚体建模方法建立了子弹减速阶段以及稳态扫描阶段的动力学模型,对衔接段做合理假设后,得到了航空末敏弹的全弹道模型;分析了载机水平投弹速度和抛撒速度对子弹地面散布情况的影响。仿真结果表明:末敏子弹散布x、z轴方向落点间距与抛撒速度大小成正比;末敏子弹散布x轴方向的落点间距与载机的水平投弹速度大小成正比,投弹速度对z轴方向的落点间距基本没有影响。

航空面阵图像拼接的累积误差消除方法

针对航空面阵遥感图像拼接算法一般存在误差累积的问题,提出了航空面阵图像拼接的累积误差消除方法。首先,利用航空遥感平台位置信息与姿态信息完成每幅图像投影变换与粗拼接,确保了每幅投影变换后图像拼接误差的独立性,从而避免了误差累积现象;然后,采用SIFT算法提取粗拼接相邻图像重叠区域的同名像点对,并根据同名像点对的位置差异,按照误差均分的原则,逐张独立地进行坐标微调及坐标精调,直到满足一定精度为止,以提高图像拼接精度,同时避免坐标调整时产生的误差累积。最后,通过主观评价(对比校正后卫星图像和文中拼接效果图像的地理对应关系)和客观评价(SSIM算法)对图像拼接质量进行评价。理论分析与实验结果表明:该方法能有效规避图像拼接中的误差累积问题,相对当前主要拼接方法,能够很好地与地理空间二维坐标保持一致性,且具有很好的实用价值和应用前景。

航空航天高光谱成像仪研究现状及发展趋势

由于具有光谱分辨率高、图谱合一的巨大优势,高光谱成像技术近四十年来发展显著。当前机载和星载高光谱搭载平台可覆盖大范围的地球表面,是遥感技术发展以来最重大的科技突破之一。它们在伪装揭露、武器生产调查、武器使用探测、近海监测和反潜等军事领域得到了成功应用,并获得了显著的军事效果。回顾了国内外高光谱成像仪的发展历程,同时总结分析了航空航天高光谱成像仪的主要特点。

航空变压整流器的研究

变压整流器属于航空二次电源,在主电源是交流电源系统的飞机上,其为飞机电源系统的重要组成部分。因此介绍了变压整流器的性能指标,然后简要分析其组成及工作原理。

航空滤光片阵列多光谱图像条带灰度校正算法

针对航空滤光片阵列多光谱图像中存在的条带灰度差异问题,提出条带灰度校正算法。首先,对多光谱图像构建条带图像模板,基于SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)算法提取图像特征点并计算图像间坐标转换矩阵,用于确定条带图像重叠区域;其次,依次计算各条带图像重叠区域像素灰度均值,并以中间图像各条带灰度为基准,依次拟合相邻图像间灰度校正系数;最后,利用投影后的图像模板依次提取序列单波段条带并进行拼接,得到灰度一致的单波段图像。实验结果表明:该方法可以有效解决航空滤光片阵列多光谱图像条带灰度差异,且能够最大限度保持地物光谱信息特征。

多元评价在航空气象学课程中的探索与实践

多元评价能够综合考量学生情感态度、学习方法、学习能力等多方面的能力素质,有助于激发学生的潜能。多元评价的理论基础有多元智能理论与建构主义理论。在航空气象学课程中探讨诊断性评价、过程性评价及结果性评价的应用方法,并关注学生的个体差异,改进评价机制权重问题,有助于航空气象学课程取得良好的教学效果,提升学员学习的积极性。

航空三步进分幅图像拼接

提出了一种基于新的空间坐标系统的拼接方法。定义了机北坐标系统和机平坐标系,推导了机北坐标系与机平坐标系、载机坐标系间转换关系,改进了几何校正算法;研究了图像像底点和地底点的计算方法,并利用空间地理坐标信息进行粗拼接;利用特征匹配进行坐标微调,提出了三步进图像坐标微调策略,实现了航空三步进分幅图像精拼接。实验结果表明:该方法在处理多条带图像时拼接效果较好,提出方法对三步进分幅图像的拼接精度较现有方法更高,具有较强的实用性。

航空气象实践教学的探索与改革

为促进实践教学转型,提高飞行人才培养质量,航空气象实践教学必须从传统实验教学向实践能力教学转变,开放性实验教学已成为目前军内外实践教学改革的发展趋势。文章结合航空气象实践教学现状,探讨了航空气象实践教学存在的问题,参考其他院校经验,探索了提高航空气象实践教学的一些改进思路。

基于IOC-CSMP的OFDM系统稀疏信道快速重构算法

针对信道路径数量未知时正交频分复用(OFDM)系统信道估计问题,提出了一种基于内积运算优化与稀疏度更新约束的压缩采样匹配追踪快速重构算法。通过构建与更新选择向量,利用与选择向量中非零值索引对应的原子向量参与内积运算来降低运算量;基于压缩采样与回溯策略来优化原子,利用匹配追踪完成信道估计,通过相邻两次信道估计值的能量差来更新稀疏度并约束算法停止,保证算法快速收敛。仿真结果表明,所提算法具有比最小二乘、最小均方差、稀疏度自适应匹配追踪和自适应正则化压缩采样匹配追踪算法更好的信道估计性能,且比2种自适应方法消耗更少的信道估计时间。

基于改进EfficientNet的雷达信号调制方式识别

针对在复杂电磁环境下的雷达辐射源信号识别中传统方法失效,深度学习算法存在低信噪比下识别效果差、网络复杂参数多的问题,提出一种改进EfficientNet模型对雷达辐射源信号进行识别。首先引入卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM)改进网络,提高网络对通道和空间特征的提取能力;结合h-Swish和ReLU两种激活函数进一步改进网络在保持网络精度的情况下加快网络训练;对样本进行标签平滑,对9种不同调制信号的时频图像做CutMix数据增强后输入网络,增强模型的泛化能力。通过实验分析,改进后的模型在信噪比为-10 dB的情况下对9种调制信号的综合识别率达到了94.24%,验证了该方法能够在低信噪比条件下有效识别雷达辐射源信号。