基于北斗双模终端的散射天线对准系统

针对散射通信车载站天线对准问题,开发了基于北斗双模终端的天线对准系统。该系统通过北斗定位定向获得通信车载站经纬度和车体方位,根据两端通信车载站的经纬度计算出通信方位角,输出天线控制信号驱动天线指向通信方向,实现了通信系统的天线一键对准。与现有的基于电子罗盘的散射天线对准系统进行对比分析,指出其存在对准速度慢、精度低的问题。试验与使用结果表明,该天线对准系统对准时间缩减到10 min以内,对准后可进行勤务话互通,操作更加便捷。     

电磁脉冲下通信偶极天线的时域响应快速计算

针对电磁脉冲作用下通信系统受扰的场路结合计算过程较为复杂的问题,提出了基于等效电路的偶极子天线端口时域响应的计算方法.通过分别建立天线的等效电路模型以及电磁脉冲照射下的等效干扰源模型,快速求解天线端口的时域电流响应.选取电磁辐照条件下两个不同尺寸的偶极子天线进行验证,并与采用全波电磁数值软件计算的结果进行了对比.结果表明:提出的等效电路方法不仅速度快而且元件参数易调整,等效电路模型还可以直接应用于通信系统内部电路的电磁受扰评估计算.     

汽车通信系统中的超宽带MIMO天线设计与仿真

在汽车通信系统中,天线的安置环境对超宽带MIMO天线性能的影响直接关系着通信的质量。采用了汽车通信系统中天线安置环境仿真模型,并研究了天线安置环境对超宽带MIMO天线在汽车通信系统中性能的影响。通过CST软件对用于汽通信系统的MIMO天线在模拟安置环境条件下进行了仿真,表明汽车通信系统中天线的安置环境对MIMO天线系统中天线1和天线2的匹配性能以及它们之间的隔离度影响都不大,结果表明该MIMO天线能很好地应用于汽车通信系统中。     

承载式激光通信光学天线

在保证一对多激光通信终端光学天线的成像质量前提下,为解决光学天线两端面承担载荷的技术问题,提出了一种用于卫星平台的可承载式激光通信光学天线。对主镜组件、可承载式遮光罩及次镜支撑桁架的结构形式以及连接方式进行正对性设计,保证主镜面形精度以及次镜的位置精度。使用ANSYS有限元分析软件进行分析,结果表明:整机一阶模态151.54 Hz;光学天线前端可承载8.5 kg,后端面可承载13 kg;径向1 g自身重力及两端承载工况下,主镜面形精度RMS值（均方根误差）为/158、PV值（最大峰谷误差）/30,次镜最大倾角1.88;在（205）℃环境温度、轴向1 g自身重力及两端承载工况下,主镜面形精度RMS为/65、PV为/14,次镜最大倾角1.21,该天线承载后具有较好的力、热稳定性以及成像质量,可以满足天线在地面装调、检测以及发射过程中的指标要求。采用质量块模拟两端负载质量及重心位置,使用ZYGO干涉仪进行测试,结果表明系统波相差能够满足1 g重力及负载条件下,系统波相差RMS值优于/15的指标要求。     

基于MLFMM算法与随机森林的天线场强预测模型

天线等弱电通信设备工作在电力铁塔等强电环境中时,出于安全考虑需要计算天线所在位置的电磁环境。现有电磁计算方法涉及复杂变换与迭代过程,耗时长、占用内存高,工程人员不易掌握。为此,将机器学习中的随机森林回归模型应用到多场源和散射体的复杂情况中,建立了多层快速多极子算法(MLFMM)与随机森林结合的场强预测模型。基于MLFMM算法,利用电磁仿真软件FEKO获取电磁环境中大量的电磁分布数据,并进行数据挖掘和特征分析,以提高场强预测效率,降低计算复杂度。最后,利用随机森林回归模型实现场强预测。高电压环境下金属散射体附近的天线场强预测结果与数值计算方法结果吻合良好,准确率高于95%,证明了机器学习方法结合数值电磁计算方法的可靠性。     

地面附近机动式通信系统天线间耦合仿真分析

本文采用矩量法对处于地面附近的车载通信天线的电磁兼容性进行了分析计算.在传统仿真方法基础上考虑了地面的影响,提高了计算精度,同时应用了插值算法,有效地减少了计算索末菲积分的次数,显著减少了计算时间.文章最后对实际车载通信天线进行了仿真计算,并把仿真结果与实际测量结果进行了对比,结果表明在要求计算精度较高的工程应用中本文提及的方法具有很好的实用价值.     

基于反射系数的短波天馈线检测研究

短波天线体积庞大、线杆高度较高,馈线长度较长,检查维修较为不便。对短波天线馈线系统的检查和测试一直缺乏经济、有效的技术手段。提出根据短波天线馈线系统的传输特性,利用电波反射特点,运用定向耦合器分离入射波和反射波,计算短波天线馈线系统的当前反射系数,与其初始值进行比较,从而为判断天线馈线系统性能变化提供定量的参考数据,是一种检测短波天线馈线有效、经济的方法。     

基于FDTD方法的车载天线耦合特性分析

本文采用FDTD法对处于地面附近的车载通信天线的电磁兼容性进行了分析计算.克服传统方法存储量大,计算困难等缺点,并提高了计算速度和精度.文章最后以某军通信车为实体建模,计算仿真了车上3副天线的耦合度.所用方法及所得结果可作为通信率电磁兼容分析与设计的手段和依据.     

短波天波通信链路计算模型研究

为建立远程舰艇短波通信可靠通信链路,简化短波通信工程中天线和通信台站设计过程,研究设计了一个完整的短波通信链路计算模型。该模型包含天线辐射特性计算模型、短波通信电路计算模型、短波天线数据库和通信链路地理参数数据库四大部分。在此基础上,使用该模型进行了实例分析,确定了在一定条件下的工作频率、反射模式,预估场强强度,为短波天波通信工程设计提供依据。     

粗糙海面短波地波通信链路分析与计算

为评估沿粗糙海面传播的短波地波通信性能,研究了不同海况下的地波传播衰减因子。将短波地波传播模型与天线仿真技术相结合,在地波场强的计算中充分考虑实际舰载鞭天线的增益、方向图和辐射效率等参数;并介绍了大气噪声,对粗糙海面短波通信接收点处的信噪比进行计算;最后,给出了临海四地短波通信测试结果。无线信道试验表明,海面短波地波传播理论计算与外场试验结果基本一致。     

风轮机雷达散射特性仿真及微多普勒特征分析

风轮机复杂的电磁散射特性,会对其附近的空管通信、导航和监视等电子设备产生严重影响.研究风轮机的电磁散射特性,可为风轮机杂波检测和抑制提供理论依据,对保证空中交通安全具有重要的意义.论文首先基于风轮机散射点叠加的理论,考虑了雷达入射波到风轮机叶片和桅杆的初始相位以及入射波方位角和俯仰角对回波的影响,将单基地回波模型扩展到双基地模型.同时,在散射点叠加模型的基础上,提出了基于混合模型的风轮机散射特性分析.混合模型结合了散射点叠加模型和电磁仿真软件FEKO的优点,考虑了电磁波在叶片和桅杆上的反射系数等因素对回波的影响,可以实现任意观测点处的电磁散射特性计算及其微多普勒特征的分析.最后,分别对散射点叠加模型、FEKO以及混合模型的风轮机电磁散射特性分析方法进行了对比分析,给出了各自的优缺点及其适用场合.     

深度神经网络在风电功率预测中的应用研究

风电功率预测对于电网建设具有重要意义。文中提出一种基于深度神经网络的风电功率预测方法,该方法充分考虑了影响风电功率的若干因素,如风速、风向、空气密度和季节,通过深度神经网络训练、学习给出最佳的功率预测值。通过深度神经网络学习的特征能够更为有效地反映实际情况,因此提高了风电功率预测的稳健性。基于内蒙古某风电厂的实测数据进行了验证实验,结果表明了提出方法的有效性。     

浅谈电力设备智能化在风电场中的应用

我国目前的主要电力来源是火力发电、水力发电、风力发电和核电。在各种发电设备层出不穷的前提之下,从电力安全角度出发,对电力设备进行智能化管理也逐渐成为当下发展的一个主要趋势。文中主要针对风电场中电力设备的智能化投入方面的内容做简要的分析和探讨。     

风场扰动的相干激光探测建模仿真研究

为了实时掌握机场上空的风场及扰动情况信息, 保障航空飞行安全,提出一种运用相干激光探 测风场扰动的方法。在解算背景风场矢量速度模型的基础之上,建立解算风场扰动矢 量速度的模型。 基于相干激光回波信号的径向速度仿真,为解算风场扰动矢量速度提供可靠有效的径向风速 数据。在噪声 干扰情况下,采用阻尼最小二乘算法解算风场扰动矢量速度,并对比分析在不同扫描方 位角间隔下解算 得到的风场扰动矢量速度。仿真结果表明,扫描方位角间隔越小解算结果误差越小,当扫 描方位间隔小 于60°时,风场速度扰动量均方误差(MSE)小于1m/s,水平方向扰动量小于4°。     

回波功率筛选与数字地表分类数据辅助的低空风切变风速估计方法

针对非均匀杂波环境下,低空风切变风速估计不准的问题,该文提出一种回波功率筛选与数字地表分类数据(DLCD)辅助的低空风切变风速估计方法。该方法首先利用样本回波功率对训练样本进行初选,然后利用DLCD计算各样本间的相似度,并从功率较大的训练样本中选取样本相似度较高的训练样本估计待测距离单元的杂波协方差矩阵,最后利用广义相邻多波束(GMB)-局域联合处理(JDL)的方法实现低空风切变风速的有效估计。     

风廓线仪站址电磁环境的分析与测量

风廓线仪作为21世纪的高空探测系统之一,在我国已逐渐投入科学试验和业务试用,但风廓线仪对站址周围电磁环境的要求较高.文中介绍了风廓线仪站址周围电磁环境的类型及产生的机理,给出了各种电磁环境下电磁干扰场强的计算公式,并介绍了站址电磁环境的测量方法,可供风廓线仪及天气雷达站址选择时参考.     

Wind speed prediction based on nested shared weight long short-term memory network

With the expansion of wind speed data sets, decreasing model training time is of great significance to the time cost of wind speed prediction. And imperfection of the model evaluation system also affect the wind speed prediction. To address these challenges, a hybrid method based on feature extraction, nested shared weight long short-term memory(NSWLSTM) network and Gaussian process regression(GPR) was proposed. The feature extraction of wind speed promises the best performance of the model. NSWLSTM model reduces the training time of long short-term memory(LSTM) network and improves the prediction accuracy. Besides, it adopted a method combined NSWLSTM with GPR(NSWLSTM-GPR) to provide the probabilistic prediction of wind speed. The probabilistic prediction can provide information that deviates from the predicted value, which is conducive to risk assessment and optimal scheduling. The simulation results show that the proposed method can obtain high-precision point prediction, appropriate prediction interval and reliable probabilistic prediction results with shorter training time on the wind speed prediction.     

Rationally Designed Anti-Glare Panel Arrays as Highway Wind Energy Harvester

The anti-glare panels along highways can block the dazzling lights of opposing vehicles at night, playing an important role in the highway safety. Inspired by the highway anti-glare panels, wind energy harvesting triboelectric nanogenerator (AG-TENG) arrays to properly capture energy from highway moving vehicles is developed. A single AG-TENG installation module can achieve a high power density of 0.2 Wm⁻² at a wind speed of 3 m s⁻¹. This wind speed is too low to drive conventional wind energy harvesting equipment. The performance of the AG-TENG shows no degradation after 80 h of continuous operation (1 440 000 times). Thus, with the rational consideration and features, the system can generate enough power to drive internet of things (IoT) devices and environmental sensors, as well as offer wireless alarming and radio frequency identification vehicle monitoring. This study provides a promising strategy to properly harvest wind energy on highways using existing infrastructures under the condition of even no natural wind, showing broad application prospects in distributed environmental monitoring, intelligent highways, and the IoT.     

基于DDD-GMB的低空风切变风速估计方法

当机载气象雷达在非均匀地杂波环境下探测低空风切变时,会遇到杂波协方差矩阵估计不准确问题,从而影响风速的正确估计。针对上述问题,本文提出一种在非均匀地杂波环境下基于直接数据域-广义相邻多波束（Direct data domin-Generalized adjacent multiple-beam,DDD-GMB）的低空风切变风速估计方法。首先,在非均匀地杂波环境下直接对待检测距离单元进行杂波协方差矩阵估计;然后利用空域相邻多波束和时域相邻多普勒通道构造空时降维处理器,在降低系统自由度的同时,也降低了对训练样本数的要求,最后构造代价函数估计得到风速。仿真结果表明,本文方法可以在非均匀地杂波环境下精确的估计风速。      

浅谈风电场并网运行安全管理措施

随着风力发电行业的快速发展,近年来并网投运发电的风电机组不断增加,如何确保并网发电的风电机组安全稳定运行成为政府监管机构、电网企业以及风电企业的关注重点,文章结合风电机组安全管理现状,介绍风电场并网运行的一些安全管理措施。