一维镜像综合孔径的近场相位校正方法

镜像综合孔径微波辐射成像的原理基于远场条件推导,不适用于近场成像。为了解决近场条件下的镜像综合孔径成像问题,本文推导了近场双天线互相关表达式,发现近场双天线互相关可以表示为远场双天线互相关与近场相位因子的乘积。校正该相位因子后,即可使用反余弦变换进行近场亮温重建,从而解决了近场条件下的成像问题。本文提出了两种基于外部点源的近场相位校正方法,并分别对点源目标及展源目标进行了仿真,仿真结果表明:校正后的亮温重建误差较小,从而验证了这两种方法的有效性。     

太赫兹天线无相测试方法

文章给出了一种仅由幅度信息重构天线远场方向图的平面近场方法,以及由两组相互正交的线极化分量幅度信息获取圆极化天线方向图的远场（紧缩场）测试方法,并对该方法进行了实验验证。     

宽带雷达目标特性建模与回波仿真

根据宽带雷达目标电磁散射特性,采用基于几何绕射理论的GTD(几何绕射)模型对目标电磁散射特性进行建模;在此基础上,构建宽带雷达目标回波信号模型,结合回波信号特征,提出了一种基于去斜的宽带雷达目标回波仿真方法。对宽带雷达发射信号进行去斜处理以及傅里叶变换,得到去斜后的频域发射信号,将该信号与表征目标频域散射特性的数据在频域相乘并进行逆傅里叶变换,实现时域卷积,获取去斜后的宽带雷达回波信号。经过ISAR(逆合成孔径雷达)处理,对回波数据进行成像,验证了该方法的有效性。该方法能够有效减少运算量,降低工程化实现难度,可用于ISAR回波信号模拟设备。     

基于近场测量的阵列天线校准

阵列天线校准是精确控制阵列波束方向和辐射方向图的前提。本文依据测量距离将阵列天线校准方法分为远场校准法和近场校准法两类。随着阵列天线大型化的发展趋势,微波暗室的尺寸越来越难达到阵列天线远场的要求,远场校准法的适用性逐渐减弱,对近场校准法的需求逐渐增加。本文梳理了过往的经典近场校准方法,并对近场校准方法的最新进展进行论述,对不同校准方法的原理做了详细分析和对比,最后给出未来校准研究的发展方向。     

无相位测量的远场重建

论文用新的方法探讨了近年来仅用近场振幅数据进行近远场变换的相位逆问题。采用矩阵方法描述两曲面场与场间的联系。使一曲面及另一曲面上场相位与此曲面上场振幅的关系一目了然。所建立的目标泛函属于实空间而不是象以往建立的泛函一样属于复空间，形式简洁更易处理。在目标泛函建立之前已考虑了两封闭曲面场间的关系，所以迭代过程中的每一步都不必再考虑它们，大大减少了数据量的处理。在求泛函极小时，采用收敛性能好且搜索效率     

天线近场特性的研究方法及其应用

本文对感应近场、Fresnel近场和远场的特点进行了比对;给出了研究天线近场特性所采用的方法,包括理论方法、数值和仿真方法及实验方法。最后,结合航天工程背景探讨了天线近场特性的空间应用。     

空间飞行器目标电磁散射特性分析

根据某空间飞行器及目标几何模型,用高频近似法计算飞行器的电磁散射和角散射线偏差等,计算结果与矩量法(MOM)及暗室测试结果吻合,验证了算法的正确性,并给出了该空间飞行器雷达散射截面积(RCS)的统计结果、角闪烁在近距离的变化,以及模拟运动过程中散射特性随时间的变化。结果表明:该空间飞行器点频后向RCS满足χ2分布模型;在远场,角闪烁引起的线偏差与距离基本无关,在近场,线偏差与距离密切相关;动态散射特性与运动中的相对姿态和距离等密切相关。     

基于AutoCAD几何建模的近场目标电磁散射计算技术

为了计算复杂目标的雷达散射截面（RCS），提出了一种基于AutoCAD几何建模的近场目标电磁散射计算技术，计算了单元体，组成体以及飞机的近场雷达散射截面，理论计算和实测结果较为吻合，为在微机上计算复杂目标近场RCS提供了一种理想的方法。     

广义RCS及近场电磁散射建模应用

根据电磁场叠加原理,给出了一种与观测天线无关的广义雷达散射截面(RCS)定义,引入对称极化等多种极化散射特征量,计算了近距离观测时金属平板目标的极化RCS曲线;根据广义RCS的定义,在近场电磁散射建模中分解照射场和合成接收,提出了一种有效的近场电磁散射建模方法,并比较了采用方向图等效近似和场分解合成两种方法计算的金属平...     

基于无人机的天线测量系统研究

在天线测量领域,为了评估天线在实际工作环境中的性能,现场天线测量技术受到越来越多的关注,借助无人机对天线性能指标进行现场测试评估的技术在近年来取得了显著进展。当前无人机天线测量系统可以分为两种：一种是在满足远场条件下直接测量天线方向图、增益等指标,一种是在近场测量后进行数据变换获得远场天线指标。本文总结了基于无人机的天线测量系统研究现状,提出一种外场无人机测量方案,通过S波段标准增益喇叭天线辐射方向图外场测试实验,验证了系统的可行性,进一步对测量误差进行了分析。     

平面分层媒质中电大尺寸埋人体的电磁散射研究

对基于稳定的双共轭梯度一快速傅里叶变换（BCGs_FFT）和改进的离散复镜像方法的平面分层媒质电大尺寸埋入体的电磁散射计算进行了研究。给出了理论推导过程。数值计算结果表明：改进的离散复镜像法在不提取准静态项和表面波项的条件下,可拟合获得准确的近区和远区空域格林函数结果,并加快了分层媒质中电大尺寸埋入体空域格林函数的计算速度。     

基于标准磁块模型的赤道作图法误差分析

赤道作图法是卫星及其部件磁矩测量和计算的主要方法，其测试结果受到多种因素的影响。文章首先介绍赤道作图法（亦称近场分析法）的基本原理，分析该方法在测量和计算磁矩过程中的部分误差来源；然后基于标准磁块模型研究模型磁偏心距、环境磁场波动与赤道作图法测试误差的关系；同时提出近远场梯度差分的方法以提升磁矩计算结果的准确度。利用改进方法对标准磁块模型进行测量和数据处理的结果表明，该方法的测量（计算）误差可控制在3%以内。     

NEEMO 15: Evaluation of human exploration systems for near-Earth asteroids

The NASA Extreme Environment Mission Operations (NEEMO) 15 mission was focused on evaluating techniques for exploring near-Earth asteroids (NEAs). It began with a University of Delaware autonomous underwater vehicle (AUV) systematically mapping the coral reef for hundreds of meters surrounding the Aquarius habitat. This activity is akin to the type of “far-field survey” approach that may be used by a robotic precursor in advance of a human mission to a NEA. Data from the far-field survey were then examined by the NEEMO science team and follow-up exploration traverses were planned, which used Deepworker single-person submersibles. Science traverses at NEEMO 15 were planned according to a prioritized list of objectives developed by the science team. These objectives were based on review and discussion of previous related marine science research, including previous marine science saturation missions conducted at the Aquarius habitat. AUV data were used to select several areas of scientific interest. The Deepworker science traverses were then executed at these areas of interest during 4 days of the NEEMO 15 mission and provided higher resolution data such as coral species distribution and mortality. These traverses are analogous to the “near-field survey” approach that is expected to be performed by a Multi-Mission Space Exploration Vehicle (MMSEV) during a human mission to a NEA before extravehicular activities (EVAs) are conducted. In addition to the science objectives that were pursued, the NEEMO 15 traverses provided an opportunity to test newly developed software and techniques. Sample collection and instrument deployment on the NEA surface by EVA crew would follow the “near-field survey” in a human NEA mission. Sample collection was not necessary for the purposes of the NEEMO science objectives; however, the engineering and operations objectives during NEEMO 15 were to evaluate different combinations of vehicles, crew members, tools, and equipment that could be used to perform these science objectives on a NEA. Specifically, the productivity and acceptability of simulated NEA exploration activities were systematically quantified and compared when operating with different combinations of crew sizes and exploration systems including MMSEVs, EVA jet packs, and EVA translation devices. Data from NEEMO 15 will be used in conjunction with data from software simulations, parametric analysis, other analog field tests, anchoring models, and integrated testing at Johnson Space Center to inform the evolving architectures and exploration systems being developed by the Human Spaceflight Architecture Team.     

多喷管燃气降噪方案可行性数值研究

根据燃气射流噪声的发声机理及辐射特性,提出了采用多喷管代替单喷管进行降噪的方案。以四喷管为例,构建相应的物理及计算模型,综合运用三维大涡模拟得到的近场瞬态流场数据与FW-H面积分相结合的计算气动声学方法,对射流流场及声学特性进行数值研究。通过与单喷管对比,得出多喷管结构在保证发动机质量流率及推力性能的前提下,降低了整个观测区域的噪声,尤其是射流下游,并且还改变了噪声辐射的指向性,起到了明显的降噪效果,验证了该方案的可行性。     

针对跟踪雷达的反辐射导弹发射时机告警

介绍一种反辐射导弹发射时机警设备的基本原理和实施方案。根据雷达收到的载机和反辐射导弹回波信号特征，综合成ｅｘｐ（Ｊ２π（ｆｏ＋ｆｄ）ｔ）信号和ｅｘｐ（ｊ２π（ｆｏ＋ｆｄ＋ａｔ／２）ｔ）信号的数学模型。分雷达跟踪波门内外两种情况进行５１２点快傅里叶变换（ＦＦＴ）谱分析，从频域上把载机和导弹区分开来，达到反辐射导弹发射时机靠警的目的。最后给出了仿真结果，结果是令人满意的。     

非谐振单元加载的宽带超表面透镜天线设计

传统标准增益喇叭天线测试系统在测试物体的电磁特性时,由于要满足入射波为平面波的要求,通常要满足天线的远场条件,这样在测试过程中会产生绕射等现象,影响测试结果。通过在天线波导口处加载相位补偿的非谐振超表面单元可以改变电磁波的传播方向,使其在近场处也可以产生近似平面波的效果,可解决在测试过程中绕射等现象导致的测试结果不准确的问题。基于非谐振超表面单元,设计了一款工作在X波段的、由12×16个单元构成的二维透射型超表面,并将其加载在X波段标准增益的喇叭天线上,在不影响天线增益的情况下,将天线辐射出的球面波经过超表面的相位补偿后在近场形成近平面波。最后,通过仿真证明了该设计的正确性。     

空间天文望远镜主动制冷焦面结构设计、分析与热实验

对某天文卫星的可见光望远镜载荷CCD焦面工作温度需求进行了分析计算。为满足CCD焦面 -65℃ 的工作温度需求,设计了主动制冷焦面结构。采用有限元方法分析了工作温度下热电制冷器和导热胶产生的热应力,结果表明热电制冷器最大应力为14Mpa,导热胶最大剪切应力为1.2Mpa,均处于许用安全应力内。研制的焦面组件模拟件顺利通过了真空热试验,验证了焦面组件的制冷性能与安全性。