氢氧火箭发动机羽烟紫外辐射参数反演研究

针对氢氧火箭发动机羽烟紫外辐射特性参数分析,提出一种基于紫外CCD(change coupled device)相机采集的单幅辐射图像,同时反演羽烟内紫外辐射源项和吸收系数的方法.该方法将羽烟简化为发射-吸收轴对称介质,通过对辐射图像数据进行Able变换得到三维介质内辐射强度分布,利用最小二乘法将反演问题转化为使计算得到的与Abel变换得到的辐射强度误差最小的最优化问题,然后利用共轭梯度法求解该最优化问题.通过在求解正问题得到的准确值的基础上添加随机噪声,模拟辐射图像数据,分析了测量误差对算法反演精度的影响.结果表明:该算法对测量误差不敏感,能够准确的重建羽烟内的辐射源项和吸收系数分布.      

用于航天器火灾早期预警的HCN痕量气体检测研究

针对目前航天活动的日益频繁和航天器火灾所产生的致命影响,以载人航天器火灾预警为背景,采用石英增强光声光谱方法对火灾早期特征气体氰化氢(HCN)进行了检测研究。计算并选择了目标探测气体的红外吸收谱线,同时,通过试验对系统声波探测单元以及激光调制参数进行了优化,获得了1.7 ppm(10~(-6))的探测极限。对声波探测单元进行了优化设计,通过3D打印技术,研制出了微型声波探测模块。采用集成化的数字电路,其整机尺寸为25×25×10 cm~3,总体功耗约为7 W,最终实现了传感器整机系统的小型化和低功耗。     

基于切齿高阶运动的螺旋锥齿轮齿面修缘方法

提出了一种利用机床柔性使用常规直刃刀具进行螺旋锥齿轮修缘的方法。根据不同刀具建立了螺旋锥齿轮修缘齿面的求解方程，并以此建立了螺旋锥齿轮啮合分析有限元模型分析对比了不同刀具修形对应修缘齿面的传动性能。根据对比结果选取圆弧刃刀具作为切齿高阶运动齿面修缘的优化目标，在齿面方程引入高阶运动系数并建立了基于高阶切齿运动的修缘齿面逼近优化计算模型，求解获得新的切齿调整参数得到近似修缘齿面。采用有限元分析和滚动检查实验对优化获得的修缘齿面和未修缘齿面进行了传动性能验证，其结果表明:切齿高阶运动逼近的修缘齿面啮合时的1阶振动幅值减小约16.6%，可以有效提高齿轮副的传动性能。      

利用WW3模式实现中国海击水概率数值预报

海浪对掠海飞行有着重要影响,以T639预报风场驱动WW3（WAVEWATCH-Ⅲ）海浪模式,对2013年3月发生在中国海的一次冷空气海浪场进行数值模拟.结合飞行高度探测的标准差、海浪浪高的标准差,进一步实现了击水概率的数值预报,为低空飞行器的航迹规划提供科学依据.主要计算了5 m高度、10 m高度、15 m高度的击水概率,并对比不同飞行高度击水概率的差异.结果表明,以T639预报风场驱动WW3海浪模式,可以较好地预报中国海海浪场、击水概率场.在冷空气影响下,中国海的击水概率出现明显增幅.飞行高度低于10 m时,海浪会对掠海飞行器的安全造成很大威胁.      

一种新的连续面形变形镜的解耦控制方法

文章针对空间遥感器镜面由于应力释放和温度变化等引入像差的问题,利用连续表面变形镜校正像差展开解耦控制技术研究。对于基于Zernike系数求解影响矩阵的传统方法的波前复原精度有限的情况,文章提出了一种新的直接波前影响矩阵的变形镜解耦方法,适用于点阵表达的波前面形和Zernike多项式表达的波前面形。经过仿真验证,该影响矩阵解耦方法比基于Zernike系数方法的解耦精度高、稳定性好。文章在新的直接波前影响矩阵的基础上,讨论了采样方式与驱动器分布对拟合面形的影响,论证了驱动器的三角分布比四角分布更适合拟合面形。同时通过仿真分析,得出当变形镜要实现的面形采样点数足够时,求解精度的提升效果有限的结论。这些研究成果可为连续表面变形镜对空间遥感器的像差校正提供相应的技术支持。     

数字化工厂技术的应用现状与趋势

现代工业经历了机械化、电气化革命,未来的第三次工业革命必然是以机、电、信息相结合的智能化制造革命.《经济学人》2012年4月发表的《第三次工业革命:制造业与创新》专题报道中阐述了目前由技术创新引发的制造业深刻变化,其中,数字化与智能化的制造技术是"第三次工业革命"的核心技术[1]. 作为数字化与智能化制造的关键技术之一,数字化工厂是现代工业化与信息化融合的应用体现,也是实现智能化制造的必经之路.数字化工厂借助于信息化和数字化技术,通过集成、仿真、分析、控制等手段,可为制造工厂的生产全过程提供全面管控的一种整体解决方案[2].早在2000年前后,上汽、海尔、华为和成飞等制造企业均已开始着手建立自己的数字化工厂.今年来,随着国际竞争的不断加剧和我国制造业劳动力成本的不断上升,对设备效率、制造成本、产品质量等环节的要求不断提高,离散制造业中以汽车、工程机械、航空航天、造船为代表的大型企业已越来越重视数字化工厂的建设.     

热真空条件下二浮IMU电子箱热设计

针对大功耗二浮IMU电子箱热设计时常规整机热仿真难以奏效且试验补救代价太高的问题,提出了一种集整机热设计与内部电子元器件温度精准测量为一体的设计方法。在整机热仿真的基础上,首先进行了空间传热途径设计,采用在印制板上加装小型散热器、异型垫板等措施加快电子箱与空间环境的热交换效率,然后提出采用电子元器件温度精准测温的方法对二浮IMU电子箱进行热设计,并定性和定量研究了温升对电子线路精度和可靠性的影响,最后制定了试验方案,对二浮IMU电子箱进行了试验验证,所有监测的电子元器件温度在真空全温范围内均能稳定在各自的结温范围内,试验验证结果以及试验前后标定参数的对比表明,该二浮IMU电子箱整机热设计与电子元器件温度精准测量相结合的热设计方案合理可行,对大功耗电子设备的热设计具有重要的参考价值。     

无线传感器网络中基于分簇广播认证协议方案

认证机制是无线传感器网络安全机制关键技术之一。本文给出了无线传感器网络的层簇式结构,分析了无线传感器网络的广播认证协议。在此基础上提出一种基于分簇的广播认证机制N-μTESLA方案,设计了广播和组播认证协议。仿真结果表明所提出的方案与μTESLA方案相比,可以减少节点的能量消耗,使网络的生存周期延长。     

揭秘木星的磁场

太阳系中磁场最大的行星是哪一个?众所周知磁场是看不见的,在太阳系中,仅仅有6个行星有磁场,它们分别是水星、地球、木星、土星、天王星和海王星。在这6个行星中,木星的磁场是最大和最强的,其赤道附近的磁场密度为4高斯,比地球磁场大10倍。木星的磁气圈也大得惊人,它的范围甚至超过了木星的环系,半径约为640万千米,可以装数千个太阳。类似地球磁气圈上的效应,太阳风也将木星的磁气圈吹出一个长