带顶盖的半球形静电分析器的计算机模拟

从解带顶盖的半球形90°静电分析器关于势分布的Laplace方程开始,建立了荷电粒子在分析器中的运动方程,确定了以时间为参量的粒子运动轨道,引出了传输函数和几何因子的表达式,从而提供了一套适用于带顶盖的半球形90°静电分析器的模拟方法.为了使用方便,给出了传输函数和几何因子的尺度性质.所编制的程序特别地被应用于Sablik等的分析器原型,在现在的模拟结果和Sablik等的结果的对比中,评估了本文描述的模拟技术的精确性.     

附件化准直目镜与投射器的设计

阐述了不需改装仪器,以增加附件的形式使通用大地测绘仪器具有高准确度自准直功能的方法,近距离自准直采用准直目镜,远距离采用投射器,并针对性地提出了具体的设计方法和分析比较,有效拓展了仪器的使用范围。     

圆柱形静电分析器的数值模拟

对美国DMSP系列卫星载60°圆柱形分析器的性能进行了数值模拟:以同时过松弛迭代法解Laplace方程,得到分析器内的势分布,由荷电粒子在分析器势场中的运动轨道以及传输概率的MontCarlo积分得出分析器的各种响应和几何因子．变动与分析器几何相联系的输入量,计算机程序可移用于其它圆柱形分析器.     

基于C-lens的光子带隙光纤准直器传输特性

研究了一种基于C-lens的光子带隙光纤准直器,由于光子带隙光纤准直器光纤端面没有反射,相比普通光纤准直器,其传输矩阵将发生变化。从高斯光束单透镜成像的一般模型出发,利用矩阵光学,在子午面和弧矢面推导了光线传输矩阵。结合实际应用中光子带隙光纤及C-lens透镜的参数,仿真分析了尾纤与C-lens透镜之间的间距及C-lens透镜的参数对工作距离和束腰直径大小的影响,理论得到了新模型下,光子带隙光纤准直器的出射光斑在子午面和弧矢面束腰直径和工作距离近似重合,相比普通光纤出射光斑的椭圆化程度小。研究结果对进行光子带隙光纤准直器及基于光纤准直器的光学器件设计与制作具有指导意义。     

C lens光纤准直器点精度优化分析

利用矩阵光学理论中的传输矩阵法,给出了C lens结构参数与点精度之间的函数关系式.基于该公式,论文讨论了C lens透镜的光纤出射点到倾斜面的距离d、C lens透镜折射率nl、光端面和C lens端面倾角θ、球面曲率半径R以及长度L等结构参数变化时对点精度的影响,计算结果表明：在d固定的情况下,R和L的调整范围都较小,当d=0.2 mm时,R、L改变引起点精度的改变量分别为0.019°、0.03°,造成的原因是焦距f与nl、R、L有关,且互相制约,限定了R和L的调整范围,使得点精度改变也较小;当f分别取0 mm、0.1 mm和0.2 mm时,点精度分别为-0.493°、-0.257°、-0.03°,其原因是要有效地降低点精度,需要R、L、d中的任意两个参数改变;利用论文得到的计算公式可以分析不同类型的光纤准直器的点精度,并得出其点精度合适的优化途径.     

用于空间探测的静电分析器轻量化设计与验证

针对空间探测载荷的轻量化需求,以空间等离子体探测的静电分析器为研究对象,进行了轻量化设计和验证。在材料及加工方式选择方面,充分利用增材制造这一新兴加工手段,打破传统轻量化设计时追求低密度材料的思路,对比多种材料及加工方式下设备重量及力学表现,确定铝合金为主要材料,3D打印为主要加工方式。在结构设计方面,基于3D打印加工的优势,在减小设备各部分结构厚度的同时,适当设置加强筋以解决薄壁在后处理时易产生形变的问题。采取上述方案设计的设备质量减少至1.2 kg,比使用镁合金及传统加工方式的设备质量（2.2 kg）下降45%。以典型航天任务的鉴定级力学试验条件作为输入,开展了设计模型的有限元仿真,完成实物加工装配以及力学试验,验证了该设计的抗力学性能。     

用于火星探测的电子分析器定标

用于火星探测的电子分析器采用了带偏转板的同轴圆柱形静电分析器, 该传感器方案在满足性能指标的同时实现了小型化. 利用法国空间辐射研究中心(CESR)的电子源, 对电子分析器两个传感器通道的静电分析器因子、能量分辨率、偏转板偏转因子、 方位角分辨率和极角分辨率进行了定标. 给出了上述参数的定标结果, 并对结果进行了分析. 结果表明,仪器的能量范围、能量分辨率、方位角视场及角度分辨率等参数均优于指标要求. 定标结果为电子分析器在轨数据处理和分析以及在轨运行参数设置提供了依据.     

红外地球敏感器地面静电放电模拟试验方法研究

 设计了红外地球敏感器的地面模拟卫星静电放电试验方法。对卫星的空间环境以及结构特点的分析结果表明,地球同步静止轨道卫星表面存在静电放电的可能性。通过静电放电试验找到了红外地球敏感器易受干扰的部位并提出了解决措施。     

回流式转轮除湿器热湿交换模型及数值模拟

建立了转轮除湿器的传热、传质数学模型并进行计算机数值模拟.将回流式除湿器与无回流除湿器进行了除湿性能对比.在给定除湿器参数基准条件下,再生气质量流量在0~1.5 kg/(m2·s)范围内增加时,被处理气流出口含湿量下降较明显.此时应用回流对除湿有利.当再生温度小于450 K时,被处理气出口平均含湿量随着再生温度的增加而下降很快;当再生温度大于450 K时则下降很慢.计算结果为除湿器的优化设计提供依据.      

时变体数据传输函数设计及其在行星际数值模拟结果可视化中的应用

为便于太阳风暴行星际传播数值模型结果可视化分析,提出一种针对时变模拟数据体绘制的传输函数设计算法（Transfer Function for Time-varying Volume data,TFTV）。该算法首先基于KNN(K-Nearest Neighbors,KNN)背景差分法提取运动区域;然后,利用频率调谐（Frequency Tuned,FT）显著性算法检测日冕物质抛射（Coronal Mass Ejection,CME）,并设计颜色反映射算法查找CME与背景的分界阈值;最后,基于阈值自适应调整传输函数实现各时间步上运动区域中CME的快速三维可视化。实验结果表明,该算法能够适应静态及动态背景下CME的数值模型结果,相对于线性传输函数有效避免了视线方向的遮挡,直观自动地展示了相对动量的变化,示踪行星际空间中CME的演化过程,局部区域的提取降低了数据冗余,借助算法自动分析数据自适应调整传输函数避免了人工调整的低效性。     

电离层中SEE现象的静电粒子模拟

利用网格粒子云（PIC）模型。在一定条件下，对电离层加热实验中静电波的激发和参量不稳定性的产生，作一维静电粒子模拟，模拟结果表明，SEE的特征与加热泵波频率ω0和电子回旋频率nωce之间的比值有关。入射泵波的电场与地磁场之间的夹角也是影响SEE的一个因素。     

轿车空调制冷系统的计算机模拟

研究了轿车空调制冷系统的稳态数学模型，对轿车空调制冷系统运行于典型工况下的性能进行了模拟计算和分析，进行了试验比较表明模型是合理的。     

机载电子干扰计算机模拟

结合防空电子干扰具体战术，用突防概率对防空系统突防进行计算机模拟，给出了计算机模拟突防过程的流程图及模拟曲线，并重点论述了防空电子干扰系统计算机模拟的程序设计。     

SAW相关器计算机模拟分析

为研究电路参数对ＳＡＷ相关器输出信号的影响，建立了一种把ＳＡＷ相关器和包络检波器视为一体的数学模型，通过对ＳＡＷ相关器进行计算机模拟分析，给出了本地参考信号的格式、相关峰顶点检测方法、本地参考信号中心频率偏差和码元宽度误差的允许范围，并给出了相关峰的实验结果，与模拟计算机结果做了对比，在此基础上完成了扩频信号相关解调解扩电路的设计。     

控制航天器充电水平的计算机模拟研究

运用等效电路模式理论推导出随时间变化充电问题的微分方程组及其相应的计算机模拟程序,并针对强亚暴的情况分析了航天器充电水平,模拟并讨论了采用电子枪向外发射电子束作为控制航天器充电水平手段的作用效果.     

数据收集系统的电文碰撞和计算机模拟

数据收集系统是利用人造卫星中继地球环境资料的一种无线电遥测系统。近地卫星(如美国的陆地卫星、泰罗斯-N气象卫星)所属的数据收集系统一般都采取随机取数的方法。在这类系统设计中,电文碰撞规律是涉及到系统容量的重要问题。本文在古典概率的基础上,经适当修改,得到符合计算机模拟结果的理论公式。并提供针对不同系统方案的电文碰撞概率的计算方法。     

航天员活动的计算机仿真中人体动力学模型

研究了失重状态下人体的动力学方程。从动量矩守恒原理出发，应用矢量力学和多刚体动力方法建立起失重状态下人体的动力学模型，所得方程是一阶的，适用于计算机编程。方程的求解只要求输入人体基本的质量特性参数和相邻肢体的运动控制规律。文末给出了一个航天员通过双腿的圆锥摆运动来改变其自身姿态的例子，并求得了解析积分式。     

LD-CELP语音编码算法研究及微机模拟

国际电报电话咨询委员会（ＣＣＩＴＴ）１６ｋｂｉｔ／Ｓ低延迟码激励线性预测编码算法（ＬＤ-ＣＥＬＰ算法,Ｇ．７２８建议）是一种低时延、高效率的算法,该算法和传统的激励线性预测编码算法（ＣＥＬＰ）相比,编码时延从２ｍｓ缩短到０．６２５ｍｓ,计算复杂度也有所降低。文章从语音线性预测编码和语音的矢量量化两个方面阐述了该算法的基本原理,并在微机上对其浮点算法进行了模拟,获得了较好的语音恢复质量。