一种有效的电路仿真验证技术

由于数字电路设计复杂性的增加以及日益紧迫的设计周期的压力,数字电路仿真模型的混合应用在实际应用中变得越来越重要。首先讨论了这种应用带来的问题以及相应的解决方法,接着介绍了混合仿真模型描述的数字电路进行功能验证的两种方案:以VHDL语言描述为顶层的设计方案和以原理图为顶层的设计方案。数字电路仿真模型的混合应用技术,是一种对于混合仿真模型描述的数字电路进行功能验证的方便、快捷的方法,使用该技术可以大大提高数字电路设计的质量和可靠性。     

采用单电子晶体管实现的积分器及其性能分析

阐明了单电子晶体管(single electron transistor,SET)I—V 特性的一种分区处理法,在此基础上设计了 SET 积分器,并给出了该积分器的工作条件、结构、性能、参数和特点。仿真结果表明,该积分器的传输特性与采用其它两种方法描述 SETI—V 特性所构成的积分器传输特性有着良好的一致性。文中所提出的方法同样适用于 SET 在其它模拟和逻辑电路中的应用。     

基于自抗扰技术的挠性航天器高精度指向控制

针对存在外部干扰和模型不确定性的挠性航天器,提出了一类新颖的基于自抗扰技术的控制方案,实现无姿态角速度反馈的航天器对目标高精度姿态指向控制。对目标相对姿态指向控制系统进行建模,引入一光滑连续秦函数,构造三阶扩张观测器,观测系统姿态角速度和总扰动,并利用其实现动态补偿线性化及扰动抑制。针对单框架控制力矩陀螺群作为执行机构常存在的奇异,引入零空间空转指令设计了一类奇异避免操纵律。将控制系统方案用于某挠性航天器模型,仿真结果验证了方案的有效性、合理性。     

基于金刚石氮–空位色心的微波磁场成像技术的可靠性研究

相对于单片微波集成电路（MMIC）芯片的设计与制造工艺发展,芯片的测试与失效分析研究进展缓慢。文章首先调研了基于金刚石氮–空位（NV）色心的高空间分辨率微波磁成像应用及通过磁成像技术反演电流分布的技术进展;继而进行了基于NV色心系综微波磁场成像技术的MMIC热态可靠性研究。结果表明：利用基于金刚石NV色心的微波磁场成像技术,对毫米波微波芯片表面的二维矢量场进行高空间分辨率、高灵敏度的快速成像与重构,可以采集芯片在正常和非正常工作状态下的磁场成像信息;进一步对微波芯片内部的信息进行反演重建,可以实现芯片内部故障点的精确定位诊断和潜在故障点排除。所做研究有望为芯片设计、生产、测试提供可靠性诊断。     

基于多波束偏振探测体制的星载云-气溶胶探测雷达设计和仿真

星载激光探测载荷具有云、气溶胶垂直廓线的探测能力。国内外已有的载荷,例如美国Calipso卫星的Caliop雷达、国内“句芒号”卫星的多波束激光雷达和大气污染监测卫星的大气探测激光雷达,为单波束云-气溶胶探测,单次探测区域较窄。提出了多波束云-气溶胶探测激光雷达系统,该系统工作于800 km卫星轨道,采用多波束探测体制,扩展雷达的探测幅宽到30 km,中心波束采用双波长偏振探测获取大气气溶胶、云的垂直廓线和粒子种类,边缘波束采用单波长探测获取云垂直廓线,可极大地提高数据获取效率。采用单光子探测和模拟探测结合的探测方式,模拟探测保证探测的动态范围,单光子探测具有极高的探测灵敏度,降低雷达所需的激光能量,降低雷达的重量和功耗。最终通过模拟仿真,验证了星载多波束云-气溶胶探测雷达对典型云、气溶胶的探测效果。     

上海地区城市空中交通发展研究

随着垂直起降(VTOL)航空器的快速发展,城市空中交通(UAM)逐渐引起了人们的关注。UAM作为一种新型交通运输模式,将给未来城市发展增加无尽的活力。然而,现有的空中交通系统不能满足城市空中交通需求的发展要求,必须针对城市空中交通特点,构建未来城市空中交通体系。首先,从研究区域交通运输市场现状与发展进程,简要概述了城市空中交通的发展前景;其次,分别从气象条件、空域资源与管制情况、出行成本等方面系统论述了UAM的市场需求与可行性。最后,提出空中交通管理目前所面临的问题与挑战,给出发展建议,为城市空中交通深入研究提供参考借鉴。     

复合材料胶接接头分析研究

文章阐述了复合材料胶接接头的力学特性;针对单搭接管接头进行了有限元建模;在线弹性分析的基础上,考虑胶层弹塑性特性而进行了非线性分析,得出接头的位移场和各部分的3D应力场;通过初步试验,验证了分析的正确性。分析结果对复合材料胶接接头强度校核及设计改进有指导作用。     

区域覆盖混合星座设计

针对我国邻海海上运动目标探测的需求,提出一种由多种类型卫星构成的区域覆盖混合星座系统方案。选择了合适的轨道类型,利用轨道动力学特性保持不同高度卫星构成的星座的构形;提出了星座配置方案,确定了不同类型卫星的协同工作方式和顺序等;在此基础上给出了轨道设计方法。最后设计了一个由海洋监视卫星簇、光学成像卫星和SAR卫星组成的星座。仿真表明,该星座能够实现预定的设计目标,保持一定的空间和时间关系对给定地区进行一定时间间隔的重访。