噪声环境对弹上电子设备的作用机理研究

建立了弹上电子设备声振耦合理论抽象模型,采用数值实验方法研究了电子设备周围环境的噪声载荷如何从外部传递到内部并对其内部器件的作用机理。分析得出:环境声场的声波入射到电子设备壳体外表面时发生反射与透射,其中反射声压与入射声压合成后同时作用于壳体外表面;合成压力载荷通过两条途径对电子设备器件内部产生影响,一条是激发电子设备壳体结构振动,并通过壳体结构及其与内部结构的机械连接,带动内部结构振动;另外一条是激发电子设备腔内声空间响应,产生二次声压场,再由二次声压场激励壳体内部结构产生振动;透射声压主要集中在低频且量级较小,其作用远比前述两条途径微弱。     

蛇形进气道的雷达截面分析

 本文采用复射线技术的原理和方法,通过场的高斯波束拟合,使这种理论能够用于进气道之类的大口径凹形腔体的雷达截面(RCS)特性分析。本文以弯曲的蛇形进气道为例,进行了RCS特性分析计算,并将计算值与测试值比较。结果表明,这种方法是一种比较准确而又十分有效的RCS预估方法。     

一种能量级自然云雷达图像仿真方法

针对飞行模拟训练需求,基于自然云与电磁波束相互作用的统计特性,设计了 1种自然云雷达图像仿真方案,给出了多个关键仿真模型的实现方法。通过雷达波束的子波束划分实现雷达波束充塞系数的估算,解决了波束充塞系数计算难度大的问题,并根据云的三维模型设计了雷达回波能量计算模型。通过将三维空间的计算转化到二维平面内以获取雷达波束中心与云团交点位置及参数,以此计算雷达反射率和雷达回波的距离衰减。仿真实验表明:该方法能较好地体现云对回波的衰减效应,以及波束充塞度对远距离云回波计算的影响,具有较好的实时性。     

基于LODTM的大口径太赫兹波束控元件确定性超精密加工

为解决大口径太赫兹波探测系统束控元件加工精度差、效率低的难题,本文提出了一种利用LODTM数控光学加工机床进行SPDT(单点金刚石车削)制备太赫兹波束控元件的方法。该方法属于确定性加工范畴,通过使用单晶金刚石刀具进行超精密切削加工,可直接得到适用于太赫兹波段的高面形精度的反射及透射类元件。针对铝基金属材料进行了加工工艺实验,得到了口径Φ300mm的太赫兹雷达主反射镜;并利用精密坐标测量技术对主反射镜的面形精度进行检测,其检测结果优于设计指标。实验表明,基于LODTM确定性超精密加工得到的太赫兹波束控元件具有面形精度高、表面光洁度好等优点,可实现太赫兹波探测系统的高精度和低成本目标。     

斜爆炸波与超音速圆锥相互作用的一种计算方法

斜爆炸波与超音速(?)锥相互作用问题的计算可分为三个部分:爆炸波与锥体激波相碰,透射爆炸波通过非均匀激波层和透射爆炸波在锥表面反射。本文获得了对称子午面内的峰值压力,同时给出了透射爆炸波的几何形状。 计算结果与现有的实验数据和Kutler的数值计算结果符合得很好。     

展向宽度对激波入射平板反射类型的影响

激波干扰是高超声速飞行器气动布局和超燃冲压发动机设计中需重点考虑的局部干扰现象,当该现象发生时会产生复杂的波系结构,对流场行为特征产生影响,进而对飞行器物面载荷及发动机性能产生显著影响。采用数值计算方法针对斜激波入射平板问题,在固定来流马赫数5、单位雷诺数7.12×10⁶ m^-1不变的条件下,通过改变上下平板展向宽度研究了6个不同状态下的激波反射类型。结果表明在受限空间内必须考虑侧向溢流对激波反射类型的影响。随平板展向宽度增加,激波反射类型从正则反射逐渐过渡至马赫反射,且马赫杆长度变长并逐渐前移,直至导致内流道堵塞形成脱体激波。采用激波极曲线方法在激波入射角度固定的条件下对两种激波干扰类型的产生机制进行了分析,发现随激波强度增加两束透射激波极曲线上移缩小,进而造成波后流场参数匹配需求,激波反射类型逐渐从正则反射向马赫反射转变,得到了与数值计算结果一致的结论。     

基于高度分集的两波束米波雷达测高方法及其应用

米波雷达的波束较宽、由于地面反射引起波瓣分裂,通常只能估高而不能用来测高.针对这一难题本文提出一种基于高度分集的两波束米波雷达测高方法.该方法采用高度不同的两个天线,利用波瓣分裂情况及相互相位关系来测量目标高度.文章分析了此方法测高的精度及影响精度的一些因素.本测高方法已应用于某型雷达信号处理机中,并取得良好效果.     

定向通信系统天线波束指向误差分析

对影响定向通信系统天线波束指向误差的因素进行了分析,给出了一种特殊情形下波束指向误差与姿态角的关系式,同时给出了一般情形下基于最小二乘估计的波束指向误差与姿态角关系的推导方法.给出的关系式和方法对分析定向通信系统波束指向误差提供了理论依据,有助于评估定向通信系统的波束对准情况.     

集成光学陀螺技术研究

对各种集成光学陀螺结构方案进行了总结,并对干涉式、谐振干涉式、反射谐振式、透射谐振式等四种典型的陀螺方案进行了详细的分析和比较。分析结果表明,干涉式和反射谐振式陀螺方案具有较小的极限灵敏度值,而且反射谐振式方案是四种陀螺方案中极限灵敏度值最小的,即反射谐振式陀螺方案是具有最大潜能的陀螺方案。方案分析完成后开展了集成光学陀螺的相关关键技术的研究,通过集成光学芯片的优化设计和加工、信号检测技术等方面的研究,最终实现了零偏稳定性为0.2°/s的陀螺样机。     

新型星载多波束相控阵天线分布式数字波束成形网络设计与实现

 针对16波束61阵元数字波束成形（DBF）星载相控阵天线的高速信号处理要求,提出以实信号处理为主体的分布式DBF网络架构,较复信号处理模式节省了一半的资源和数据传输量。通过时域Hilbert变换和分布式算法对波束成形网络各单元进行合理设计,降低了算法的运算量,也减少了硬件资源开销;同时通过单音闭环校正回路设计,改善了射频通道一致性。研制了DBF网络硬件平台和半实物仿真系统,验证了算法设计的正确性。本文提出的算法对资源有限的阵列信号处理有一定的借鉴意义。     

天线-罩系统的分析

本文利用平面波谱概念,经恰当地选取离散抽样点,通过数值算法比较全面地分析了罩对天线方向图的影响,除常规的视轴误差分析之外,着重计算了交叉耦合场和由罩壁反射引起的天线远场方向图中的闪烁瓣,并讨论了这些影响随天线扫描角的变化规律。     

Performance analysis of radar antenna systems

If modern airborne radar systems are to function properly, the radar antenna radiation patterns must meet certain specifications. Until recently, most radar antennas were designed and tested in a clean antenna environment, i.e., there is no near field scattering from host structures or radome effects. However, these higher order effects are the matter of increasing concern with added performance demands in the ever-increasing jammer and clutter interference environments. We investigated the capabilities and limitations of currently available analysis techniques and computer codes for installed performance of airborne radar antenna systems. Then we developed an extended ray-optical technique that could predict total installed performance of airborne radar antenna systems, i.e., the near field scattering from aircraft structures and radome effects. The new analysis technique utilized a ray-tracing method in both airframe and radome simulation. Thus, it can efficiently predict the total installed performance of large radar antenna systems on an aircraft structure     

Cross Polarization in Radomes: A Program for Its Computation

A study is made of transmission by radomes, with particular reference to cross polarization, and of the consequent radiation patterns of the radome with its aerial for both linear and circular polarizations. The work is embodied in a computer program which considers a scanner of specifiable size, position, and power distribution at different orientations inside a multilayer radome of given dimensions, class of shape, and construction in terms of the number and properties of its layers. Initially, rays are traced from points on the scanner, and details of their paths and propagation are presented in tables of preliminary results; later, diffraction theory is used. Polar diagrams of cross polarization, of main beam, etc., are presented in final tables for the system. Nearly all the parameters are specifiable, and so the program has reasonably general applicability, and it can also assess the effects of bandwidth, tapering of layer thickness, complex permittivity, and other parameters of the system.     

某型教练机机载天线与雷达罩的射线入射角的计算

随着现代高科技的发展，雷达大量应用于飞机、导弹、航海等领域．雷达罩的运用也日趋广泛。本文通过曲线拟合等一些数学分析方法，运用MATLAB工具，经过分析、编程、计算．最后得到机载天线与雷达罩的射线入射角，通过入射角的大小可判断此雷达罩是否符合要求。     

基于120°波束宽度的移动通信基站天线-罩系统的电性能研究

利用Ansoft HFSS软件,以带有平板反射器的单极子柱状扇形天线为研究对象,通过对比单层罩结构和B夹层罩结构对天线电性能影响的异同,分析了天线谐振频率,远场区辐射和带宽随罩壁厚度,天线罩内径以及夹芯层占罩壁总厚度之比例等参数的变化趋势,找出了以上参数对带宽影响的最优化范围,在半功率波束改变不大的情况下,B夹层天线罩具有单层罩近2倍的带宽。     

Plane wave spectrum and boresight error of radome-enclosed antennas

Ａｉｒｂｏｒｎｅｒａｄｏｍｅｍａｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｔｏａｎｔｅｎｎａａｎｄｒａｄａｒｓｙｓｔｅｍｓ,ｅｖｅｎｉｆｄｅｓｉｇｎｅｄｅｌａｂｏｒａｔｅｌｙ．Ｓｉｎｃｅｒａｄｏｍｅｉｓａｄ...     

雷达罩的综合优化设计

在分析对比现有的雷达罩设计方法基础上，针对某型直升机机栽雷达罩，研究了雷达罩设计过程中的基本问题、关键技术和综合优化设计方法，运用三维射线追踪法进行了计算机辅助设计，给出了布设防雷击部件的经验公式，讨论了吸波材料选择与喷涂的基本准则。电测结果表明：加罩后的功率传输系数、反射瓣、雷达辐射特性等指标的实测数据与计算值符合较好，满足了设计要求。     

Array antennas for DGPS

Multipath interference limits the speed and accuracy of determining position by “differential” GPS techniques. A geodetic surveyor, for example, requires multipath interference rejection of about 36+20 log₁₀ sin ϵ dB, where ϵ is the elevation angle of the satellite being observed. Signal processing in a GPS receiver cannot satisfy this requirement. A receiving antenna is required that can sufficiently reject signals arriving from below the horizon. Available antennas have inadequate rejection, and brute-force methods of improving them, by enlarging their ground-planes, are impractical. A compact, ground-planeless, dual-band, GPS antenna with improved multipath rejection has been designed and field-tested. This antenna resembles a vertical post rather than a horizontal platter; within its 0.1-m diameter, 0.4-m tall radome is a vertical array of turnstile elements. In field tests, a three-element array antenna rejected multipath better than a 0.5-m diameter ground-plane antenna by an average of 5 dB. A five-element array antenna appears superior to a 0.9-m diameter ground-plane antenna     

Multipath interferometry technique for airborne array calibration

A new technique is developed to compensate multiple-wavelength distortion in airborne antenna arrays. This approach exploits the phase information in microwave reflections from arbitrary terrain. To handle reflections incident over a broad angle, a range-Doppler preprocessor is used in each element channel to resolve wavefronts incident simultaneously from different directions. The phase information for each direction of arrival is compared between elements and processed by optimal estimators to determine the phase corrections needed to compensate the distortion. To develop the estimators, a statistical model of the complex baseband terrain reflections is developed. This is in turn used to generate conditional probability densities involving the range Doppler observations and the parameters to be estimated. These densities are subsequently used to develop minimum variance and maximum likelihood estimators. The new estimators use additional information that has not been exploited by previous techniques and therefore provide enhanced performance     

飞行器热天线热电联合计算方法

为了研究高温环境对热天线电性能的影响,提出了一种热电联合计算方法,通过三维热、电信息传递程序实现不同温度区域介电性能的空间加载,以此关联温度场与电磁场网格节点信息,实现温度场-电磁场耦合问题的联合计算。介绍了热电联合计算方法的原理与思路,并以某型热天线为研究对象,考查天线温度分布对电性能的影响程度,为飞行器热天线的精细化设计提供了途径。该方法可应用于热透波结构的高温电性能分析,尤其对于恶劣热环境下的热天线/天线罩设计具有较高的应用价值。