GSSR成像雷达应用进展及其对我国深空探测的启示

美国GSSR(Goldstone Solar System Radar)成像雷达系统在国际深空探测中扮演重要的角色,已广泛应用于月球地形测绘、火星探测、小行星轨道测定和深空探测器测控等。梳理了GSSR系统研究背景和发展现状,分析了其系统组成及对近地天体主动探测的观测原理,并着重介绍了GSSR在深空探测领域的最新应用进展,最后探讨了GSSR成像雷达对我国深空探测任务和月基雷达对地观测研究的启示。     

复杂电磁环境下防空雷达的探测模型研究

现代战场处于复杂的电磁对抗环境之中,在空袭与防空作战中,制电磁权的斗争集中表现在雷达领域,防空雷达的探测模型是防空作战仿真中不可或缺的重要模型.传统的雷达模型对复杂电磁环境考虑的不够,模型通常为距离模型而非概率模型,并且模型参数过于复杂,不适合大规模作战仿真的需要.针对复杂电磁环境下电子对抗和雷达装备的特点,在雷达距离方程的基础上,对雷达探测的某些问题做了合理的简化,参考雷达探测的BLAKE图解法,采用功能性仿真,计算统计意义上的雷达探测概率,建立了雷达探测的概率模型和仿真算法.通过仿真结果与相关型号试验数据的印证,表明模型能够确切反映相关雷达的真实作战效能,适合作战仿真的需要.     

基于演化硬件技术的自适应传感器

未来深空探测、海洋监测等需要系统在恶劣环境条件下长期自主工作的领域对传感器的可靠性提出了更高的要求.由此提出的概念之一就是传感器应该具备自适应能力,能够在恶劣环境条件下进行自我调节,适应新的环境变化而保持功能可用.借鉴达尔文进化论思想的演化硬件(EHW)技术为解决这一问题提供了一种可行方案.探讨了基于可重构器件的EHW技术原理,给出了EHW机制应用于自适应传感器系统的一些方法和演化自适应传感器的结构形式.     

微小故障下的深空探测航天器闭环主动故障检测

深空探测航天器是发展空间技术、扩展人类探索疆域的重要工具.航天器运行过程中一旦发生故障,极易导致探测活动失败甚至航天器损毁,而对航天器进行早期微小故障诊断,可以有效预防重大故障的发生,对于深空探测活动的顺利进行具有十分重要的意义.本文针对模型参数不确定下的深空探测航天器系统,提出一种闭环主动故障检测方法,实现对微小故障的准确检测.通过设计合适的辅助输入信号,分别注入标称和故障模型系统,使故障系统的输出与标称系统的输出无交集,以达到故障检测的目的.此外,为减小对深空探测航天器系统产生的影响,所设计的辅助信号必须尽可能小.通过对两方面需求的考虑,在传统开环研究的基础上,加入观测器建立闭环系统,在提升对微小故障的检测能力的同时减小对系统的影响.最后,利用深空探测航天器的数学仿真验证了所提闭环方法对微小故障的检测能力,并与传统开环方法进行了对比,结果表明闭环辅助信号具有更优的性能.     

一种新的组网雷达优化布站方法

为了在给定的自然环境和现有组网雷达资源下形成最大的探测区域,以提高组网雷达的探测能力、反隐身、抗综合电子干扰、抗低空突防和抗反辐射导弹能力,提出了一种基于探测概率的组网雷达优化布站方法.在分析了三种典型的组网雷达布站方式的基础上,推导单部雷达探测概率计算方法和组网雷达联合探测概率模型,并运用蒙特卡罗方法进行建模仿真,仿真结果得出了各雷达的最佳部署位置坐标和给定高度下的最大探测面积.给出了组网雷达最优部署的原则及性能评估方法,并为实际阵地环境下组网雷达的优化部署提供参考.     

地海杂波下机载预警雷达探测仿真

研究机载预警雷达在地海杂波背景下探测效能的变化,为提高预警机探测效能提供依据.从信号处理的角度评估机载预警雷达的探测效能,分析探测效能的指标;建立机载预警雷达探测模型、地海杂波辐射模型,利用Matalab软件仿真了预警雷达在不同地形(海情)对散射系数的影响,深入研究机载脉冲多普勒雷达在地海杂波环境中探测低空目标的过程,得出探测概率与信噪比的关系;利用VC++软件进行仿真,结果表明,提高了机载预警雷达在地海杂波中的探测效能.     

低压特种电机三相变频电源的研制

分析了方波、SPWM和SVPWM三种调制算法的优缺点,并综合方波和SVPWM调制的优点,利用TI公司MSP430系列单片机设计了一款启动转矩大、输出电能质量的军用事低压特种电机三相变频电源。在高、低温环境下测试了变频电源驱动特种异步电机水泵负载下特性,并验证了变频电源的性能。     

深空环境中基于云边端协同的任务卸载方法

深空探测是当今世界航天任务的重要领域，深空探测自主技术对未来进行大规模的深空探测具有重大意义。由于深空环境复杂且未知，通信时延长，星上计算资源有限，深空探测自主技术面临严峻挑战。针对此问题，提出了一种面向深空探测任务的数字孪生云边端协同框架，通过云边端协同的任务卸载，为深空探测自主技术提供更加高效的资源服务。首先将复杂深空探测任务分解为多个具有依赖关系的子模块，然后在虚拟空间层分别建立环绕器覆盖时间模型、协同计算模型和模块依赖模型，最后基于以上模型构建了相应的目标优化问题。优化目标是在模块依赖、环绕器的有效通信服务时间以及着陆巡视器发射功率控制约束条件下，最小化着陆巡视器完成深空探测任务的能耗和时间。为了解决该优化问题，提出了一种自适应遗传算法，以确定最优的执行策略交由物理空间层的着陆巡视器执行。仿真结果表明，所提出的自适应遗传算法可以有效减少任务完成时间和能耗。此外，将所提的云边端协同计算模式与另外3种计算模式进行了对比，结果表明，在完成相同目标的情况下，所提的云边端协同框架具有更高的资源利用率。     

2kV高稳定度高压脉冲电源设计

在一些光学精密仪器的应用场合中,不仅需要脉冲电源在时间上能够提供精确的控制,而且需要具有高稳定度的输出,以提高光电系统的探测性能;运用基于高压开关的两级式方法,采用单级高功率MOSFET开关结合具有高稳定输出的直流电源的结构,设计了输出辐度可达2kV的高稳定负脉冲电源;测试结果表明,在输出脉冲宽度为8 μs时,脉冲前沿约为48 ns,系统延迟时间约为140 ns,负脉冲超调参数约为1%。该系统具有结构简单、可靠性高、高稳定性输出等优点,可以为特定的光电器件提供优质的控制方式。     

复杂地形环境下雷达效能仿真并行算法设计

研究雷达效能优化问题,针对确定雷达的有效探测覆盖范围,确定目标的可测性,在复杂地形环境下雷达覆盖范围的计算是一个计算量较大的问题,必须考虑可能覆盖区域中每一点所处的地形地貌特征,以确定目标在位置的可探测性.为了提高仿真计算效率,分析了并行方式进行雷达覆盖范围基本原理,提出了一种雷达覆盖范围仿真方法,并利用MPI平台进行了仿真.仿真结果表明,方法可有效提高复杂地形环境下雷达效能仿真计算的效率,可以实现大场景和复杂地形条件下的雷达效能仿真,并提供了高效实现方法与途径.     

电动汽车用新型三电平双向DC/DC变换器的研究

提出了一种新型的适用于电动汽车的三电平双向DC/DC变换器,该变换器不仅可以稳定输出电压,同时通过电压控制可以使输出电压跟随给定值在较大范围内连续变化,应用场合比较广泛。详细分析了三电平双向DC/DC变换器的工作原理,介绍了其基本控制策略。仿真验证了此拓扑的正确性和有效性。     

基于DC/DC并联技术的矿山智能充电系统研究

文章介绍了DC/DC电源并联的设计思想,为满足大容量充电电源的功能和特性的要求,提出了一种以并联双向DC/DC变换器为核心电路的智能充电系统的设计方法,介绍了智能充电系统的结构设计、电路原理及工作原理分析,给出了控制电路图。仿真结果和试验表明该并联技术是可行的。     

DC/DC升压变换器非线性控制

设计一种基于电流模式的非线性控制器.控制器由电感电流的比例控制和电容电压的非线性比例积分控制两部分组成.对某DC/DC升压变换器的仿真结果表明,上述控制器是可行的.     

DC/DC变换器动态特性预测

在DC/DC变换器优化动态特性的研究中,关键决定于主电路控制系统结构和参数.DC/DC变换器通过终端特性实现能量的传递;而DC/DC变换器动态特性不仅与输入输出状态相关,也与本身的终端特性相关.由于在DC/DC变换器超载情况下,终端特性具有线性特性,理论上可以参考线性系统理论,对DC/DC变换器的各个终端特性做阶跃响应,可预测相应的动态特性.为了验证上述方法的正确性与可行性,设计合适的DC/DC变换器,根据小信号模型,推导出终端特性,然后利用终端特性预测动态特性,最后再在saber仿真平台搭建相应DC/DC变换器仿真动态特性,并与预测结果相比较.结果表明改进方法正确可行.     

基于PXI总线的DC/DC电源板功能测试系统的设计与开发

DC/DC板作为电子产品的电源的核心部分,其性能直接决定了产品的电能质量和可靠性;该设计从国内外自动化测试的需求出发,利用电子技术、计算机技术和数据处理技术所取得的最新成果,开发了一种新型、高水平的DC/DC板级功能测试系统;课题基于PXI总线的虚拟仪器测试平台,测试系统分为PXI主机、接口单元、测试夹具三个主要部分;与传统测试相比,该设计具有高速度、高效率、多功能、易操作等优点,达到预期效果,具有很好的应用前景。     

DC/DC升压变换器自抗扰控制

本文设计了一种线性自抗扰控制器,直接对DC/DC升压变换器的电感电流实施控制,以抑制系统非最小相位特性时控制性能的影响.在此基础上,外环采用一个PI控制器对输出电压进行控制,并把电压控制器的输出作为内环电感电流控制的参考输入.由于自抗扰控制器则是一种不依赖丁系统模型的控制方法,因此被控系统不但具有良好的动态特性,而且对...     

同步整流DC/DC升压芯片中驱动电路的设计

在DC／DC转换芯片中，为了保证功率开关管及时导通和截止，需要设计专门的驱动电路。本文设计了同步整流驱动电路，通过引入负跳沿延时单元，消除了CMOS瞬态短路导通现象，降低了功耗，保护了输出级。HSPICE仿萁表明，驱动电路延时小于14ns，能满足较高开关频率的要求；同时，开关转换时的尖峰电流减小了56％，功耗也降低了19．3％。     

基于LabVIEW大功率DC/DC变换器实时数据采集系统

介绍了大功率DC/DC变换器的应用背景和试验平台,详细分析了基于LabVIEW的燃料电池电动汽车车用大功率DC/DC变换器实时数据采集系统的硬件平台和软件平台,对该系统运行结果作了介绍.试验结果表明,该系统在上位机上能够动态地显示所采集信号的数据和波形,并可以将采集到的数据以电子表格的形式保存下来,满足了设计和使用要求.     

一种新型的双向DC/DC变换器分析

本文提出了一种新颖的蓄电池充放电系统。选取全桥电路作为主电路拓扑。全桥变换拓扑优点较多,是高质量、大功率变换的主流拓扑。该装置的控制系统采用电压外环电流内环的双闭环控制方式,内环采用峰值电流控制,通过对内环的降阶处理,简化了系统调节器的设计。采用PWM控制方式实现双向DC/DC变换。