基于多令牌协议航电WDM光环网波长分配方法

 针对航空电子光网络的实时性问题,建立了航空电子波分复用(WDM)环网模型,以实时消息流矩阵作为网络的输入,依据静态光网络最小化波长数目的优化目标,提出了一种基于多令牌协议的光网络波长分配方法,并推导了航电光网络中光通道的端到端传输时延计算公式。通过对理论计算和仿真结果的分析,此协议下的波长分配方法在网络中可以实现波长重用,比传统环网的波长数目平均降低了58.1%,优化了波长数目,并且多令牌控制协议满足航空电子网络对消息实时性的要求。此方法对于航空电子光网络的设计与性能分析具有参考价值。     

高功率低偏振度光纤陀螺光源技术

针对高精度光纤陀螺对ASE光源高功率、宽谱宽和低偏振度的应用需求,设计了双程后向ASE光源并进行了仿真和实验验证,研究了铒纤长度为4m、10m和19m的光源光谱特性,分析了泵浦功率、温度的变化对输出功率、平均波长及光谱宽度等参数的影响。结果表明,当铒纤长度为19m时,光源在驱动电流为110mA时的输出功率为4.055mW,光谱宽度为16.63nm,偏振度为1.925%,平均波长随电流的变化量为9.9×10-6/mA。同时,温度实验表明,铒纤长度为19m的光源平均波长随温度的变化量为5.9×10-6/℃。     

航空电子WDM网络的实时性能分析

对航空电子波分复用(WDM,Wavelength Division Multiplexing)网络实时性评估问题,采用网络演算理论,提出了一种周期消息在WDM复杂虚拓扑上多跳端对端最大延迟的计算方法.建立了波长路由器WDM网络模型,分析了消息流端对端延迟的组成部分.针对网络演算理论下的WDM网络通信模型,推导了消息经单节点和多节点波长路由器的最大延迟的计算公式.并结合实际航空电子系统对公式进行了修正,解决了突发度过大的问题.最终得到最大延迟的紧密上限.最后在OPNET仿真环境下验证了计算分析方法的有效性.     

小型化TDLAS发动机测温系统的研究及进展

在吸气式发动机研究中,需要监测其进气道气流流场分布、燃烧室温度分布和燃烧产物浓度来验证燃烧室内的燃烧理论模型并最终改进发动机设计;同时,这些参数的实时获取还可以用来控制发动机工作状态以实现燃烧效率优化。TDLAS(可调谐半导体激光吸收光谱)技术具有结构紧凑、响应快速、灵敏度高和非入侵式测量等优点,在高温、高速和剧烈振动等恶劣工作环境下可实现随机飞行的发动机测量,因此被国外多家研究机构采用。调研了高超声速燃烧发动机研究项目 HIFiRE及其在传感器小型化方面所采用的技术手段,介绍已有的小型化设计思路和取得的进展。已集成的小型化系统体积为30×15×10cm3,重量<5kg,功耗<10W。经验证,该系统可在发动机地面试验条件下稳定工作,给未来随发动机飞行的小型化测温系统设计提供了参考。     

A roadmap towards a space-based radio telescope for ultra-low frequency radio astronomy

The past two decades have witnessed a renewed interest in low frequency radio astronomy, with a particular focus on frequencies above 30 MHz e.g., LOFAR (LOw Frequency ARray) in the Netherlands and its European extension ILT, the International LOFAR Telescope. However, at frequencies below 30 MHz, Earth-based observations are limited due to a combination of severe ionospheric distortions, almost full reflection of radio waves below 10 MHz, solar eruptions and the radio frequency interference (RFI) of human-made signals. Moreover, there are interesting scientific processes which naturally occur at these low frequencies. A space or Lunar-based ultra-low-frequency (also referred to as ultra-long-wavelength, ULW) radio array would suffer significantly less from these limitations and hence would open up the last, virtually unexplored frequency domain in the electromagnetic spectrum.A roadmap has been initiated by astronomers and researchers in the Netherlands to explore the opportunity of building a swarm of satellites to observe at the frequency band below 30 MHz. This roadmap dubbed Orbiting Low Frequency Antennas for Radio Astronomy (OLFAR), a space-based ultra-low frequency radio telescope that will explore the Universe’s so-called dark ages, map the interstellar medium, and study planetary and solar bursts in the solar system and search them in other planetary systems. Such a radio astronomy system will comprise of a swarm of hundreds to thousands of satellites, working together as a single aperture synthesis instrument deployed sufficiently far away from Earth to avoid terrestrial RFI. The OLFAR telescope is a novel and complex system, requiring yet to be proven engineering solutions. Therefore, a number of key technologies are still required to be developed and proven. The first step in this roadmap is the NCLE (Netherlands China Low Frequency Explorer) experiment, which was launched in May 2018 on the Chinese Chang’e 4 mission. The NCLE payload consists of a three monopole antenna system for low frequency observations, from which the first data stream is expected in the second half of 2019, which will provide important feedback for future science and technology opportunities.In this paper, the roadmap towards OLFAR, a brief overview of the science opportunities, and the technological and programmatic challenges of the mission are presented.     

冬季中层顶区域重力波谱特性

使用DYANA试验期间19枚Chaff火箭在81—105km高度范围测量的高分辨率水平速度数据，研究标量水平速度垂直波数谱在冬季的谱特性．分析结果显示冬季平均垂直波数谱有-3．02的谱斜率，这与各种饱和理论预测的-3谱斜率很一致，提供了饱和重力波谱在冬季的观测证据．与各种饱和理论比较表明，这个冬季谱的谱振幅与线性饱和理论预测的谱振幅完全一致，但是总是小于非线性饱和理论预期的、激光雷达测量的谱振幅．这个冬季谱与最近得到的夏季饱和重力波谱一道，共同表明我们的观测结果支持了线性饱和理论，而不管季节，地理位置和高度范围的不同．由这个冬季谱估计的盛行垂直波长为15km，它比夏季的12．8km盛行垂直波长稍大．     

高精度光纤色散测试技术

主要介绍了一套高精度光纤色散测试系统，系统采用频域相移法测量光纤的零色散波长以减小系统误差的影响，其零色散波长测量不确定度达到了0．11nm(k=2)。     

扇面波导中TE模及其激励

文中给出扇面波导中TE模场通用式,TE波的简化公式,主模TE_(11)模截止波长的精确与近似值的计算实例。用分离变量法、傅氏变换和留数定理求解Helmholtz方程,获得电偶极子激励的Green函数及其场。     

圆突-矩形波导中截止波长及场的近似解

 介绍用边界元素法计算圆突－矩形波导的截止波长的过程和表达式，根据场分量满足理想金属波导壁的边界条件构造场的一种近似解通用表达式，结合变分法确定公式中幂函数的实指数，得到主模场结构的具体公式。在x波段对不同波导尺寸，利用文中公式计算了截止波长、幂指数常数。