纳米粉体制程在线粒径测量系统的研发

发展了一套在线光纤式动态光散射粉体粒径测量系统,作为纳米颗粒制程粒径参数测量与分析.工业上对纳米粉体性质均一性(Uniformity)要求较高,为了获得在线制备纳米粉体颗粒的精确粒径大小与分布,本研究由激光动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)原理,利用光纤探头方式,研制了一套在线粉体取样与粒径测量系统,针对目前台北科大自行研发的真空潜伏纳米流体制程(SANSS)进行了系统整合与测试.本研究针对100 nm标准粒径大小的聚苯乙烯(Polystyrene)粉体进行系统测量能力评估,确定了研发系统测量准确度(Accuracy)与重现性(Repeatability).实验结果显示,研发系统测量的平均粒径最大误差值在8%以下,初步确定测量系统可有效地监控纳米流体制程,提供纳米粉体制程的重要在线信息.     

水下火箭弹头部空化流场的数值仿真研究

对火箭弹头部的局部空化流场的研究可作为头部敏感装置安装位置设计和选择的依据。研究了利用RANS(针对定常分析)和LES(针对非定常分析)湍流模型对水下火箭弹弹体头部空化流场进行仿真分析的方法,并与实验结果进行对比验证。通过仿真分析了在零攻角/小攻角下弹体头部周围定常、非定常流场空化区域和不同速度、加速度下空化区的变化;比较了相同空化数下不同速度对空化区域的影响。结果发现,小攻角情况下的火箭弹头部背流面空化流场存在较强的非定常特性,头部流场空化区受到加速度的影响且存在速度比尺效应。     

用于镜片疵病检测的双路双远心光学系统设计

为了提高划痕、麻点等镜片疵病的检测效率,设计了一款用于镜片疵病在线检测的双路双远心光学系统,针对不同口径的镜片可以选择相应倍率以达到不同的检测精度。系统具有宽景深的特点,物方线视场为10～40 mm,具有0.5和0.25两种放大倍率。在检测时只需要根据疵病检测精度需求,选择不同倍率的光学组件,无需在检测中更换镜头。经过选择初始结构、优化、公差分析等过程完成了整个系统的设计工作,最终两种倍率下MTF均贴近衍射极限;各视场畸变均小于0.5%;远心度均小于1°。对于10～20 mm,20～40 mm直径范围的镜片,检测精度分别可以达到0.02 mm,0.04 mm,满足镜片疵病检测的要求。     

激光接收电路数字电位器法可变增益控制

针对激光探测系统接收机中存在的激光回波幅度动态范围大,信号难以处理的问题,提出用可变增益放大替代传统的线性放大实现信号动态范围的压缩.比较可变增益四种实现方法的优缺点,在激光接收电路中选择使用数字电位器的方法实现可变增益控制,并分析其作用过程.通过仿真和实验验证,表明采用该方法能够有效压缩激光回波信号幅度范围,符合后续信号处理实用要求.     

考虑弹体中涡流影响的引信感应装定能量和信息传输通道模型

针对引信电磁感应装定中能量和信息传输通道建模时,忽略弹体中涡流影响,模型不准确的问题,基于分离式变压器能量与信息同步传输理论和涡流理论,提出采用分离式变压器的互感模型耦合涡流回路,描述通道传输特性的方法.通过对传输通道等效电路分析,推导出系统最佳工作条件和涡流损耗功率,并探讨了漏感补偿问题.最后针对两种不同型号引信,实验对比弹体中有无涡流时次级回路输出电压的差异,结果表明该模型能较准确描述装定过程中能量和信息的传输特性.     

D-S证据理论在多传感器目标识别中的应用

针对多传感器目标信号的特点 ,运用小波变换和FOBW编码对信号进行特征提取。在此基础上 ,运用D S证据理论对目标进行融合识别。与单一传感器的识别结果相比较 ,上述方法能明显提高识别能力 ,同时降低识别的不确定性 ,提高识别的实时性。     

引信与环境

针对引信目前存在的安全性不足的问题,从引信的定义出发,论述了定义的发展过程,提出了发展中引信新的定义内涵,给出了引信多任务与多约束的条件,输入与输出的关系。重点列出了各种武器平台可提供给引信的环境信息,以及实际获得的几种武器平台发射与侵彻硬目标环境的典型曲线。论述了引信经历的环境与安全性、环境与引信约束的关系,为提高引信的安全性奠定了坚实的基础。     

引信非线性宇称时间对称无线装定系统信息双向传输方法

非线性宇称时间对称无线电能传输原理应用于引信无线装定领域,可提高装定系统灵活性和适应范围,但需解决收发端间信息双向传输问题。基于互感耦合理论建立装定系统微分方程,求解出收发端回路电压和电流瞬态响应特性与各传输参数间的理论关系。提出一种非归零调幅的能量与信息同步传输方法,能量不间断传输的同时可有效缩短回路起振、停振过程;信息反向传输采用接收端瞬间失谐诱导发送端谐振频率跳跃实现,失谐时间短,对能量传输负面影响小。基于该理论制作的原理样机,正向信息传输速率20 kbit/s,反向传输速率12.8 kbit/s,实验结果验证了所建模型的正确性和信息双向传输方法的可行性。     

基于光锥扩束机理的单脉冲激光近程静态探测方法

针对激光近程全向探测问题,在激光近程动态周向扫描探测机理研究基础上,提出了基于光锥扩束机理的单脉冲激光 近程静态周向探测方法。 基于激光近场探测理论和静态探测场空间几何分布,推导出基于光锥扩束机理的单脉冲激光近程静 态探测回波方程。 构建了单脉冲激光近程测距概率分布模型并搭建了实验室静态探测实验平台,研究了脉冲激光发射功率、倒 置反射光锥角、脉冲激光束发散角和目标尺寸投影面积对激光近程周向探测概率分布的影响机制。 结果表明:随着发射功率和 目标投影尺寸分别从 10 W 和 0. 01 m 2 增加到 30 W 和 0. 25 m 2 ,回波信号幅值亦随之从 0. 16 和 0. 43 μV 提升到 4. 22 和 5. 95 μV,随着倒置反射光锥角和光束发散角分别从 30° 和 10 mrad 增加到 120° 和 30 mrad,回波信号幅值随之从 3. 18 和 2. 52 μV 降低到 0. 88 和 1. 92 μV;周向探测概率分布随着发射功率和目标投影尺寸的增加而半宽减小且峰值增加并向左偏离、 随着倒置反射光锥角和光束发散角的增加半宽增大且峰值降低并向右偏离;探测分布对称性并不受以上 4 种因素影响。