铝蜂窝结构的冲击动力学性能的试验及数值研究

通过分析蜂窝胞元中取出的Y型单元,推导了正六边形蜂窝胞元的相对密度计算公式,并分析了蜂窝的典型动态压溃过程;通过自制刀具切割蜂窝板得到了外径为西Φ100的三种规格(0.06 mm(胞元壁厚t)×4 mm(胞元边长l)×60 mm(试件高h)、0.06 mm(t)×6 mm(l)×30 mm(h)和0.06 mm(t)×10 mm(l)×50 mm(h))的蜂窝试件,并在标准冲击试验机上得到了它们在5m/s名义初始压溃速度下的应力-应变曲线;在保证与试验条件相同的前提下,简化蜂窝单元为Y型单元,辅以适当的边界条件,通过数值方法研究了此三种蜂窝试件的动态压溃过程,并将得到的应力-应变曲线与试验得到的应力-应变曲线作了比较,发现它们吻合的很好;最后将理论得到的弹性坍塌应力和塑性坍塌应力与相应的试验值和仿真值进行了对比,发现塑性坍塌应力的仿真值和试验值比较接近,而理论值则小于它们.最后结合蜂窝片标准冲击试验结果设计出可用于着陆缓冲装置着陆缓冲的蜂窝减振器,试验结果表明缓冲后加速度的试验值和设计值吻合的较好.     

中高轨星光折射导航光学系统设计及杂散光抑制

为了实现基于大视场星光折射敏感器的中高轨卫星全天时高精度星光折射导航,针对视场中亮地球引起的强杂散光抑制的技术难题,研究了内掩式星光折射敏感器亮地球杂散光的有效抑制方法。通过构建星光折射敏感器模型、搭建星光折射导航仿真观测环境以及原理计算得出了各级杂散光强度,并确定了相应的抑制方法。仿真结果表明,基于二次成像光学系统的内掩式星光折射敏感器可将杂散光抑制在导航系统的最大可接受杂散光抑制值范围内,即抑制后1.003Re(Re为地球半径)处杂散光亮度小于亮地球平均亮度的1.10×10~(-3)倍。最后,通过月球强背景下恒星探测外场试验验证了杂散光分析及抑制方法的可行性。研究成果为实现基于一个大视场星光折射敏感器的中高轨卫星全天时高精度星光折射导航技术奠定了基础。     

高超声速飞行器RBF神经网络滑模变结构控制

针对高超声速飞行器高度非线性及强耦合的特点,提出了一种基于RBF神经网络调参的滑模变结构控制器。滑模变结构控制器能够使高超声速飞行器稳定飞行,但在系统状态到达滑模面后会产生剧烈的抖振现象,不利于工程应用。RBF神经网络在一定条件下可以任意精度逼近非线性函数,且具有较强的自学习、自适应和自组织能力。将RBF神经网络与滑模变结构控制相结合,一定程度上能够消除滑模控制的抖振问题。在高超声速飞行器的巡航状态下,分别加入高度阶跃指令和速度阶跃指令进行了仿真。仿真结果表明,所设计的RBF神经网络滑模变结构控制器使高超声速飞行器在保证快速性、鲁棒性和抗干扰性的同时,克服了执行机构的抖振问题。     

天基测控对抗技术研究

卫星测控对抗会对战争中的制天权和制信息权构成直接威胁,已成为各军事大国关注的焦点。在挖掘卫星测控对抗特性的基础上,提出了天基测控对抗的概念,分析了天基测控对抗的优势和特性,并从干扰策略、对抗干信比、星间距离部署等方面对天基测控对抗问题进行了探讨,初步论证了天基测控对抗系统在工程实践中的可行性,最后阐述了天基测控对抗系统的功能、组成和对抗流程等,以上研究为未来天基测控对抗系统的建设提供了基本的研究框架。     

空间延迟/中断容忍网络拥塞控制策略研究

针对空间延迟/中断容忍网络（DTN, delay/disruption tolerant network）的拥塞控制问题,提出一种基于提前卸载的拥塞控制策略（EOCC,early offloading-based congestion control）。由于空间DTN网络大时延和不能保证时刻存在端到端路径的特点,EOCC主要利用网络节点的本地信息在拥塞发生前就采取措施。具体地,EOCC会时刻监测节点缓存变化速率,在即将发生拥塞时,将消息通过早于最优路径的非最优路径传输,从而缓解节点存储压力。仿真结果表明,采用EOCC的接触图路由获得了更好的性能。     

基于改进型脉冲耦合神经网络的图像分割方法

脉冲耦合神经网络（Pulse Coupled Neural Network，PCNN）具有良好的脉冲传播特性，在图像分割中得到了广泛应用。针对其需要人机交互通过实验确定其相关参数，实时性差等问题，改进了标准的PCNN模型，提出了一种基于改进型脉冲耦合神经网络的图像分割方法。仿真结果表明，该方法实时性好、自适应性强，分割出的目标轮廓清楚．细节更多。     

探针法测量月壤温度的可靠性分析

建立了月表辐射条件下探针和月壤组成的多层介质内二维非稳态导热模型.采用非均匀网格,数值模拟了月壤和探针间的耦合热效应,分析了探针所表征月壤温度的可信度.结果表明,因初始条件不同,探针插入后和月壤互有影响,其中探针对月壤的影响范围及时间有限.由于月壤深度方向上温度梯度的影响,探针不同位置的温度值不同.月壤的弱导热性导致探针的温度值与月壤的存在偏差,且差值并不一定随测量时间的增长而变小.     

高温高压下(Mg,Fe)SiO3钙钛矿的相稳定性

在冲击波物理实验测量高温高压下(Mg,Fe)SiO₃钙钛矿的声速结果的基础之上，发现了在70～85 GPa压力范围内发生了声速的“软化”现象.利用沃尔什热力学-冲击压缩线方法和Mie Grüneisen物态方程等熵线方法计算了声速测量实验中的冲击温度，并计算了冲击压缩下70～85 GPa压力范围内的相变边界，然后用电子自旋相变的自由能变化估算了这个压力范围内的相变边界，发现两种方法计算得到的相变边界相同，从而证实这种声速“软化”现象是由(Mg,Fe)SiO₃钙钛矿的晶格畸变引起的，没有发生(Mg,Fe)SiO₃钙钛矿向氧化物(Mg,Fe)O+SiO₂的分解相变.     

多空中干扰源与舰载雷达的对抗研究

现代海战为了提高己方突袭飞机的成功率,必须首先对敌方的舰载雷达实施电子干扰以降低其探测能力.本文首先开展在干扰背景下雷达信号检测的理论分析,获得了干扰进入方向与特性曲线的变化关系.然后基于空间能量建立多部空中干扰源的干扰方程,根据模型采用MFC程序框架和OPENGL工具,对多干扰源条件下的雷达干扰压制区域进行了三维仿真计算和绘制.仿真结果与理论分析一致.     

抗氧化三维纤维增强酚醛气凝胶的性能

采用低密度三维刚性结构作为增强体,利用Si-B-C陶瓷先驱体对纤维进行抗氧化防护,并在纤维骨架的孔隙中填充纳米隔热酚醛树脂,形成了一种抗氧化三维纤维增强酚醛气凝胶材料(三维结构热防护材料).该材料密度从0. 3 g/cm3 提升至0. 7 g/cm3 ,其弯曲强度从12 MPa提升至57 MPa,拉伸强度从10 MPa提升至46 MPa,压缩强度从2 MPa提升至18 MPa,比热容维持在1. 07～1. 1 J/(g·K),热导率从0. 078 W/(m·K)提升至0. 12 W/(m·K).经15 min、2 000 ℃的电弧风洞烧蚀后,该材料后退量为10 mm.综合热力性能测试表明,该材料具有优异的力学强度和抗失效能力,而且纤维采用先进的抗氧化处理,在烧蚀过程中利用原位陶瓷化反应,提升了高温抗烧蚀能力,这种三维结构能够实现多种复杂构型近净尺寸成型,有效提升了防热材料的一体化制备、高效装配的任务适应能力.该类材料在载人航天、高超飞行器防热结构中具有广阔的应用前景.