具有在线修复能力的强容错三模冗余系统设计及实验研究

 为提高太空恶劣环境中电子系统的可靠性,提出了一种具有芯片级在线修复能力的强容错三模冗余(TMR)系统结构及设计方法,可在不影响系统正常工作的前提下实现故障模块的在线修复.该系统采用TMR结构,可实时检测定位故障模块;模块采用组件备份法设计,故障发生时可通过备件切换法快速自修复,模块中每个故障组件均可通过进化进行修复;并通过异构冗余降低2个以上模块同时故障的概率.以具有片内三模冗余的三阶高密度双极性(HDB3)编码器系统设计为例,对系统结构和各种容错修复机制进行了验证,结果表明系统可靠性得到很大提高.     

某型无人机机翼三维湍流流场数值模拟

无人机机翼的气动特性关系到无人机的飞行性能．常规设计采用经验设计并注重风洞试验。本文采用计算流体力学软件对某型无人机机翼的三维外部流场进行模拟,得到了机翼三维气动特性。对数值结果与实验结果进行了比较分析,说明所采用的模型和方法能够正确地模拟机翼外部的复杂流动特征,为机翼的设计和改进奠定了基础。     

基于Matlab的飞机机翼结构拓扑优化设计

为达到飞机机翼结构的最优设计要求,文中提出一种智能化的飞机机翼结构拓扑优化改进设计方法。该设计方法在经典的变密度法的基础上,选用RAMP模型作为材料插值模型,改进了相应的数学模型,最终提出了对飞机机翼结构进行优化的设计方法。文中使用Matlab语言对该设计方法进行了仿真验证,仿真结果证明了该设计方法的可行性和正确性。     

胚胎型仿生自修复系统硬件消耗分析

胚胎型仿生自修复系统具有实时自修复能力,可用于高可靠性电子系统的设计。在设计过程中,其硬件消耗是工程师十分关心的问题。在分析胚胎型仿生自修复系统结构基础上,根据自修复过程特征,建立了其系统硬件消耗模型。并以三模冗余自修复系统为对比,对胚胎型仿生自修复系统的硬件消耗进行了仿真分析。分析表明,胚胎型仿生自修复系统在大规模、高自修复能力的电路设计中具有优越性,且通过电子细胞辅助电路的优化设计,可以降低自修复过程中的硬件消耗。     

翼尖尖点散射特性分析

为解决机翼翼尖等弱散射源所带来的雷达散射截面(RCS)贡献问题,针对典型机翼设计了几种不同的机翼翼尖方案,建立了典型翼尖数值模型。利用基于多层快速多极子算法（MLFMA）的FEKO软件,计算、分析不同方案翼尖外形在不同频段、不同方位角下的RCS量级,并优选出对机翼RCS贡献最低的翼尖外形方案。计算结果表明,针对典型机翼,从翼尖到翼根方向上15%处顺气流直切的翼尖外形方案,其翼尖尖点所带来的RCS贡献最小。     

关于高寿命冲裁模具的凸模与凹模的设计

分析了影响冲裁模具的凸模与凹模寿命的各种因素，提出了其设计公式，并从结构，模具材料及其热处理等方面，对高寿命冲裁模的凸模与凹模设计进行了总结。     

新型半模基片集成波导镜像转接段的研究

本文提出了半模基片集成波导的镜像转接段设计,并对其功率分配方面的应用展开了研究.首先分析了半模基片集成波导应用于功分器设计的局限性,然后提出了通过镜像转接方式来实现具有双侧开口面的新型半模基片集成波导镜像转接段.通过仿真分析和实验测试验证了半模基片集成波导镜像转接段结构及其设计方法的可行性.最后设计了基于镜像转接段且具有对称结构的半模基片集成波导三路功分器.该功分器的仿真结果与实验数据表明,采用镜像连接段的半模基片集成波导器件具有良好的传输性能,有助于拓宽半模基片集成波导在功率分配网络设计方面的应用.     

基于模糊网络的机翼天线变形测量方法

高空长航时无人预警机的发展日益受到重视,而对其机翼长基线天线变形的实时高精度测量对保证天线性能具有重要意义。结合模糊自构架理论,提出了一种适于机翼变形实时测量的模糊网络法。首先,根据测得的机翼上各个位移测量点的形变位移量和相关应变点的应变量,自主构架网络来逼近二者之间的关系;然后,以空间三角桁架为对象进行仿真分析,并在静载作用下对铝制翼板模型进行变形测量实验。研究表明:模糊网络法具有较高的测量精度和较快的训练速率,为机翼变形测量提供了一种新的思路。     

新型双频段正交模耦合器的分析和设计

正交模耦合器是天馈系统中的重要组成部件,其特性直接影响到整个系统的通信质量。提出了一种新型的极高频(EHF)、Ka双频段正交模耦合器,在收发端口获得了良好的驻波比特性,同时在发射频段具有很好的隔离度。借助三维仿真软件HFSS设计了一个应用在EHF、Ka频段的双频段正交模耦合器,对其尺寸和结构进行了优化,并进行了加工和测试。测试结果与仿真结果吻合较好,对所提出正交模耦合器的性能进行了验证。     

低音速气动弹性机翼的主动控制

基于模糊滑模控制（FSMC）方法研究了低音速机翼颤振的主动控制。提出一种模糊滑模控制方法,主要解决非线性气动弹性的浮沉和俯仰二维机翼的颤振问题。根据气动弹性机翼,设计了滑模面,建立了模糊滑模控制器,控制器能有效抑制颤振。与自适应控制技术相比较,结果显示模糊滑模控制收敛性更好。     

复合材料共固化技术在航空产品上的应用

针对固定翼型机的方向舵、升降舵等结构件采用的复合材料热压罐共固化成型技术,分别从结构分析、材料选择、工艺技术和工艺装备等方面进行了研究,并提出了几点设想。     

展向变形飞行器机翼扭转时的鲁棒飞行控制与分析

为了研究机翼扭转变形对飞行器纵向飞行性能的影响,本文采用小扰动线性化方法建立展向扭转变形飞行器的变参数模型,运用鲁棒最优方法设计机翼扭转变形时的纵向飞行控制律,并用S函数编写展向变形飞行器模型,最后采用SIMULINK对设计的控制律进行仿真分析。仿真结果显示,设计的鲁棒最优控制律能够对变形飞行器进行飞行控制,并且机翼完全扭转能够辅助飞行器下降,机翼不完全扭转能够辅助飞行器爬升。     

电子纸微杯结构金属模具的设计与制作

提出了用于电子纸的微结构金属模具的"选择生长"方法,即通过在金属基材上形成选择性的导电与不导电图形,来制作深纹的"微杯"金属模具。在金属基材上涂布负性光刻材料、用带有空间光调制器的激光直写系统曝光形成"微杯"图形,然后通过电铸工艺制作出镍金属模具。实际制作的"蜂窝"分布的微杯结构参数与设计参数基本吻合。该工艺流程适合研制更大尺寸的电子纸的微杯模具,将为"微杯"模具制作提供一种有效手段。     

基于ARX模型的飞机尾翼压电结构系统辨识研究

以某国产型号飞机垂直尾翼50%的缩比模型为研究对象,采用压电陶瓷PZT和压电纤维复合材料MFC作为驱动器,对飞机尾翼的振动进行主动控制,该文主要采用时间序列法对该模型的控制系统进行系统辨识研究。首先选用最小二乘方法建立了系统的受控自回归模型(ARX)模型;然后通过实验获得了系统控制通道的模型;最后通过与其他方法进行比较和验证,表明了所用方法的可靠性和有效性。     

SOP集成电路塑料封装模具

介绍了SOP集成电路塑料封装模具设计中温度补偿的计算方法和计算结果.封装模具包括上模、下模和附件三大部分,可分成浇注、成型、排气、顶出、复位、加热、温控、上料、预热、定位和支撑等功能系统.     

微型扑翼飞行器诱导角与几何攻角的研究

基于准稳态模型和动量理论,探讨了微型扑翼飞行器诱导角和最佳几何攻角的计算问题.针对高斯-牛顿法求解诱导角方程时存在的不收敛问题,使用能保证计算过程收敛的列文伯格-马夸尔特算法求解,得到实验样机的诱导角为15°.实验样机的实际升力为40 g,忽略诱导角后准稳态模型理论升力为46 g,而考虑诱导角的理论升力为37 g,验证了计算诱导角可以提高准稳态模型预测升力的准确性.基于实验样机翅膀被动扭转的实际,采用最小二乘法计算出实际最佳几何攻角为55°,能有效指导微型飞行器翅膀的设计,从而提高飞行器最大升力和飞行效率.     

基于智能复合微结构的亚手掌尺度压电双驱扑翼微飞行器的研究

该文设计、制作和研究了一种亚手掌尺度的双驱扑翼微飞行器。飞行器主要采用多层平面材料的智能复合微结构（SCM）加工工艺进行加工。装配得到的样机整机质量为244 mg,翼展61 mm。对样机的压电驱动器性能进行了测试。测试结果表明,压电驱动器空载共振频率约为1 100 Hz,负载共振频率约为28 Hz;对样机进行了升力测试,得到样机的升力为 0.689 mN。     

微型仿生扑翼飞行器机载单目视觉系统的设计

近年来仿生扑翼飞行器利用视觉系统自主飞行成为一个具有广泛前景的研究方向,然而,其有限的带载能力对视觉传感器的类型、尺寸和重量提出了严格要求。目前商用图像处理模块的尺寸和重量较大,且需要回传图像信息至地面控制系统处理,文章旨在设计一款轻量化机载单目视觉系统,帮助微型仿生扑翼飞行器获取外界信息并实现智能自主的飞行。相比于其他图像处理模块,此系统以国产高算力芯片K210为核心进行设计,可脱离电脑端完成图像处理,尺寸仅为2.2 cm×2.3 cm,重量仅为3 g,内部兼容轻量化网络模型实现分类识别,通过串口进行信息交互,控制扑翼飞行器实现手势识别和目标追踪。     

变体飞行器柔性复合蒙皮植入式光纤形状传感

针对变体飞行器变形机翼气动外形监测需求,提出一种植入式柔性复合蒙皮形状光纤传感方法。通过将光纤光栅传感器植入硅胶薄层,并与聚氯乙烯薄片组成复合蒙皮。建立柔性蒙皮形状传感系统,采用光纤传感解调系统,实验测得不同翼型下柔性蒙皮中光纤光栅反射谱特征及其变化规律;计算出柔性蒙皮弯曲曲率,并重建出柔性蒙皮变形三维形状;采用数字摄影测量系统完成对比测试。研究结果表明:柔性复合蒙皮变形光纤传感测量与数字摄影测试误差小于4.62%,光纤传感灵敏度达到245.5 pm/m-1。验证了植入式光纤传感方法的有效性,为变体飞行器变形机翼气动外形监测提供了参考。