箭载共形相控阵天线设计仿真与测试

研究了基于阵因子函数的阵列天线设计方法,并成功应用于箭载中继卫星测控天线的设计与实现。本文分析设计了天线单元,推导了柱面共形相控阵阵因子函数,给出了天线阵的阵方向图函数,利用Ansoft HFSS软件进行了仿真优化和验证。样机的微波暗室测试结果表明天线满足工程需求。     

基于交替迭代的深空天线阵布局优化算法

为了提高深空大规模天线阵布局优化的效率,提出了一种基于交替迭代的深空天线阵布局优化算法。提出的天线阵布局优化算法首先利用目标函数的对称性质降低计算复杂度,接着交替迭代地对天线阵各天线单元位置进行优化,在交替迭代优化过程中随机地选取待优化的天线序号,各天线单元位置的移动总是使得在当前尺度因子情况下天线阵合成波束方向图最大旁瓣最小,且在各天线单元位置的移动中加入与当前尺度因子成比例的随机扰动,使得提出的天线阵布局优化算法能够较快地收敛到较优的天线阵布局结果。计算机仿真实验表明提出的基于交替迭代的深空天线阵布局优化算法能够较快地收敛到较优的结果。     

充分合理地利用现有光栅系统的一种新途径——光栅信号波形削顶的实验研究

为了提高计量光栅的分辨率.目前国内外通常采用电气细分,如:电阻链分相、电阻链幅值分割等方法,使用两路相位差为π/2电角度或三路相位差分别为(2π)/3电角度的正弦信号。为了保证细分的均匀性,减小电气细分的误差,采用了诸如“光学滤波器”等措施,来提高光栅信号波形的正弦性,并对光栅系统的光机电调整和使用等提出了较高     

隔振系统限位器的非线性动力学设计

根据经典线性理论设计隔振系统弹性限位器的约束空间往往太小,在小阻尼情况下会诱发非线性共振,使隔振系统变为放大系统。从非线性动力学角度讨论了弹性限位器的设计问题,给出了若干设计原则及参数选择范围     

基于主动失谐优化的叶轮瞬态加减速振动抑制

提出了一种基于主动失谐优化的叶轮瞬态加减速振动抑制方法.首先建立了瞬态加减速激励下的叶轮降阶模型,获得了表征失谐对瞬态振幅影响的失谐放大因子.然后基于降阶模型,采用蒙特卡洛仿真快速计算了一系列瞬态激励下失谐放大因子的概率密度分布,结果表明:失谐放大因子在大多数瞬态激励下受到随机小失谐的影响大于在稳态激励下受到的影响,且...     

某型导弹弹载存储测试系统总体设计

介绍了以存储测试系统的设计理论为基础,设计某型导弹弹载测试系统的工作原理,提出了用于某导弹在陆态、海态弹射过程中的存储测试系统的总体设计方案.     

基于CPLD的频率响应特性测试卡设计

提出了一种基于CPLD的频率响应特性测试卡设计方案,分析了DDS原理的CPLD实现方法,给出了数据处理算法流程,并进行了设计验证实验,结果表明在逐点单频测试状态下,相位和幅值测量与标准仪器相比相位差小于0.5°,幅值差小于0.1dB。     

仿生微型飞行器悬停飞行的空气动力学研究

鉴于仿生微型飞行器在军事及民用领域的广阔应用前景,其一经提出便成为研究热点。仿生微型飞行器悬停飞行的空气动力学是微型飞行器设计的基础,因此伴随仿生微型飞行器的研制,相关空气动力学理论和设计方法也得到了丰富和发展。本文回顾了仿生微型飞行器悬停飞行空气动力学研究的相关进展。首先,介绍目前用于研究仿生微型飞行器空气动力学问题的一系列实验和数值仿真方法;然后,介绍悬停飞行下仿生微型飞行器高升力机理(如打开合拢机制、延迟失速等),并着重讨论了前缘涡稳定性等前沿问题;之后,介绍关于仿生微型飞行器的气动设计流程及方法的研究进展,包括仿生翼的流固耦合研究以及翼的几何、运动及结构参数优化设计研究;最后,对该领域未来的研究方向做了初步探讨,提出应针对蝴蝶、瓢虫等昆虫的飞行高升力机理做进一步探索,并在微型飞行器仿生翼设计及优化技术、仿生微型飞行器飞行动稳定性及控制等方面开展深入研究和关键技术攻关。     

介电弹性薄膜翼型的增升效应机理

蝙蝠在低雷诺数飞行状态能够通过膜翼的主动变形使其获得高机动性和飞行效率。这种翼型主动变形的仿生特性为智能飞行器气动与控制设计提供了新的思路。本文将介电弹性高聚合物材料直接应用到了翼型的设计中,利用介电弹性体电致变形的特点提出了具有主动控制功能的介电弹性薄膜翼型。针对电活性材料结构的力学特性,引入热力学理论框架,描述力-电耦合效应。采用CFD/CSD耦合技术建立基于介电弹性聚合物材料的气动-结构-电磁耦合动力学模型,并对所提方法进行验证。研究结果表明,介电弹性薄膜翼型在攻角为14°时相对刚性翼型增升12.33%,且翼型弯度变形与振动效应对增升的贡献比为3∶2;当外加电压使得流场频率与振动频率在前两阶频率相同,且二阶主频率不小于刚性翼型流场二阶主频时,介电弹性薄膜翼型的增升效应高于10%。所提方法与研究结论为研发智能飞行器的气动分析与控制设计提供了重要的技术支撑。     

小失谐对整体叶盘结构动态特性的影响

基于失谐叶盘频差提出了小失谐的概念,总结了其在实际工程叶盘中的表现形式。以扇区3自由度集中参数叶盘模型为对象,系统研究小失谐对不同模态族的模态局部化和响应幅值放大的影响。研究表明:小失谐在模态族最高节径处同样会造成严重的振动局部化现象。当失谐强度为0.001时,模态局部化因子达到17;当失谐强度为0.007时,响应幅值放大可达1.8。小失谐对叶盘结构动态特性的影响显著,在设计和使用中应予以重视。      

Analysis and Design of Antennas for Air Traffic Collision Avoidance Systems

The analysis and design procedure of an antenna for a CW Doppler radar system being developed for pilot warning of midair collision hazards is presented. The antenna consists of two vertical arrays of half-wavelength dipoles mounted near a circular conducting cylinder. Each vertical array is composed of three vertical dipoles. Each array provides relatively uniform illumination (2-3 dB) in the forward 180 angular segment of the horizontal plane and approximately + 10-150 coverage in the vertical plane. The antenna could be used in a two-mode operation, either in a standard monopulse radar system (sum and difference amplitude patterns) or in a system where amplitude and phase are the measurable quantities.     

利用旋转双天线载波相位双差的欺骗干扰检测技术

有效的欺骗干扰检测是防止卫星导航接收机被欺骗干扰攻击的前提。提出了一种基于旋转双天线载波相位双差的卫星导航接收机欺骗干扰检测技术，在对接收机双天线匀速旋转时输出载波相位测量值进行载波相位双差处理后，利用广义似然比检验实现了对单一发射天线输出欺骗干扰信号的检测。进一步分析了旋转半径和数据长度对检测性能的影响，并与旋转单天线和天线阵载波相位双差欺骗干扰检测方法的性能进行了对比。最后，通过蒙特卡罗方法进行了仿真验证，结果表明了该检测方法和检测性能分析的正确性。     

基于相控阵雷达天线俯仰多波位相扫的设计与应用

分析研究了如何设计平面相控阵雷达天线多波位相扫的基本原理,提出了36行平面相控阵雷达天线在俯仰上实现多波位发射波束、接收波束形成与展宽方法.通过微波暗室的测试,天线技术指标完全达到了平面相控阵雷达天线多波位相扫的技术要求,实现了一维相控阵面高增益、高灵敏度、低噪声、大动态范围技术指标.     

确定相干机器多噪声源位置的方法研究

提出利用均匀线阵接收的数据构造一种矩阵进行奇异值（SVD）分解,以实现对相干噪声源的方位估计。利用这种方法,通过改变阵列中心位置便可确定机器多噪声源位置。计算机模拟和声学实验证实了这种方法的可行性。     

Artificial Beam Sharpening Technique for Radar Beacon Systems

A method of improving angular discrimination artificially in radar beacon systems, without going to extremely high frequencies of operation or using unreasonably large interrogator antennas, involves the use of a null-type antenna pattern superposed on a normal directional beam. The effective are over which replies are obtained is determined by an amplitude discriminator circuit within the beacon which compares the amplitude of the pulse signals received on the null pattern with those received via the directional beam. Only if the latter exceed the former by a predetermined amount does the beacon produce a reply. The method, which has been tried experimentally and its theory verified, produces an increase in traffic handling capacity, as well as improved angular resolution, by reducing unwanted triggering and, hence, clutter on the display and the over-interrogation of transponder beacons. An antenna is described which eliminates triggering on sidelobes by providing the proper current distribution to the radiating elements to cause the null pattern to cover the sidelobes of the normal beam. Triple-pulse amplitude discriminators have been built and tested in a double-pulse interrogation system. Some theoretical considerations and design curves and equations for use in designing nulltype antennas are given in the Appendix.     

星载DBF接收天线误差校正算法

 提出了一种改进的基于子空间的星载数字波束形成（DBF）接收天线的误差校正方法。根据阵列互耦效应主要取决于阵元间的几何距离这一特点,利用阵元空间排布的对称性简化了天线的互耦模型,将天线的互耦效应及射频(RF)通道失配统一为通道间的幅相不一致。通过在基带注入特定的阵内相位差降低了子空间算法的计算复杂度。在建立7单元正六边形平面阵仿真模型的基础上,分析不同信噪比(SNR)环境下校正算法的性能,经比较得出可以通过提高发射信号功率改善误差估计的精度,验证了算法的有效性。仿真分析结果表明该算法在卫星通信系统中有一定的工程应用价值。     

3-D Radar Based on Phase-in-Space Principle

A height-finding technique utilizing the relative phase between a series of point sources of a traveling-wave array is described. The point sources in the focal region of a torus antenna are used to control the phase of the antenna elevation pattern in space. Signals received from a given beam angle will arrive at each terminal of the traveling-wave feed with a different phase. By comparing this phase with a reference phase, the angular direction of an arriving plane wave can be measured with considerable accuracy. Thus a radar system with a single antenna and feed structure can be employed to yield instantaneous height coverage along with the usual range data.     

共形阵列天线单元极化形式的优化设计

由于共形载体曲率的影响,共形阵列天线的阵列流形具有多极化特性.为了利用共形天线阵列流形的多极化特性,提升阵列对空间目标参数的估计性能,将天线单元的极化参数引入到导向矢量建模中.更加完整地论述了共形天线阵列流形的特点.在此基础上.建立了优化设计天线单元极化形式的目标函数,基于交替优化思想.给出了共形阵列中各天线单元最优极...     

基于VLBI的上行组阵标校技术研究

天线组阵能否完全替代大口径天线有一个关键性难题,就是天线阵是否支持上行链路组阵。深空航天器无法将不同地面天线的上行信号对齐,所以上行链路信号的调整必须在地面完成。针对上行组阵发射机相位调整问题,提出一种基于VLBI(Very Long Baseline Interferometry,甚长基线干涉测量)技术的接收模式天线上行组阵标校方案,并对标校精度进行了简要分析。将上行链路时延分解为几何时延和发射系统时延,建立了几何时延模型,通过标定接收时延和发射时延,便可以得到天线阵元间的相位标校值。理论分析结果表明,该方案具有一定的可行性,对上行组阵相位标校的研究具有一定的借鉴意义。     

Seadrome: Increasing the safety of takeoff and landing operations in the seaplane basin

This paper presents the method of preparing the water area of a seaplane basin. It is proposed to use the network structure of the bottom transmitter-receiver antenna assemblies, generating ultrasound in an aqueous medium due to the nonlinear acoustic effects, for echolocation with the adjustable angular resolution of submerged objects.