基于Hopfield自联想神经网络的天幕靶信号识别技术

为了提高天幕靶系统测试精度和可靠性,探索测试产生各种干扰噪声如弹头激波、弹底激波、蚊虫飞鸟、振动等干扰因素的影响规律,利用Hopfield自联想神经网络的方法,识别并剔除典型因素干扰。通过对实弹射击试验得到的数据进行分析,充分验证了天幕靶系统的准确性和可靠性。分析结果表明：与电平信号识别相比,在射频为5发/min、口径为23 mm的炮弹测试中,自联想神经网络信号识别率提高了17.2%;在弹型为穿甲弹,口径为23 mm的测试中,Hopfield自联想神经网络信号识别率提高了46.7%;对于射频为7 500发/min的天幕靶连发弹丸信号测试条件下,正确信号识别率均达到了93%以上。在复杂环境条件下,Hopfield神经网络算法识别率远远高于传统的电平识别,提高了信号的识别率,能够适应一定区域内的复杂环境因素。     

圆环孔径衍射高斯光束远场发散角研究

基于夫琅禾费衍射理论,通过对衍射积分的核函数进行近似,推导并得出了简洁的经圆环形孔径衍射的高斯光束远场发散角的近似解析式。在不同衍射孔径外径和不同遮拦比的条件下,将该解析式与严格的夫琅禾费衍射积分进行比较,发现二者求出的远场发散角接近一致,最大误差不超过2.7%。与传统数值积分求取光束发散角相比,该近似解析式在避免繁琐的积分运算同时保持了较高的精度。该解析式成立条件为高斯光束的束腰直径大于等于3.5倍中心遮拦直径,且小于等于孔径直径;在实际工程应用中,特别是具有大口径、小遮拦比特点的空间激光通信光学天线这一应用场景,该条件一般能够被满足。     

一级放大激光时域特性影响因素及优化

基于一级放大脉冲Nd3+:YAG激光器实验系统,通过实验测量手段,开展了级间泵浦延时、放大增益系数与电光调Q加压延时对激光单脉冲能量影响规律的测量研究与数据分析,分别从静态和动态2种条件下,测量了级间泵浦延时、脉冲能量、脉冲宽度、动、静态放大增益系数、电光调Q加压延时等时域参数随放大电压的变化规律曲线。研究表明,在谐振电压不变的情况下,随着放大电压的增加,级间泵浦延时逐渐减小,脉冲能量逐渐增大,脉冲宽度逐渐减小,动、静态放大增益系数逐渐增加,电光调Q加压延时围绕恒定值上下波动。此外,根据上述研究结果,给出该系统最佳级间泵浦延时为15μs、最佳电光调Q加压延时为189μs,静态最佳放大增益系数为4.75,动态最佳放大增益系数为2.60。     

飞机间激光通信捕获过程中动态补偿算法研究

为有效地消除飞机间相对速度对捕获性能的影响,从阐明相对速度对捕获过程的影响机理入手,根据测量得到飞机平台的运动和振动数据,推导出动态补偿公式,提出了基于动态补偿的空间激光通信捕获算法,并对捕获算法的性能进行了对比分析。结果表明:相对速度严重影响捕获统计覆盖率;为了满足捕获统计覆盖率的要求,采用普通的捕获算法所需要的最大捕获时间和平均捕获时间明显增加;基于动态补偿的捕获算法能大大改善捕获系统的性能,提高捕获概率,减少捕获时间。     

GEO激光通信系统主镜组件优化设计

为保证GEO激光通信系统主镜的面形误差、主镜组件的结构刚度满足设计要求,需要进行主镜组件结构参数优化设计。由于组件的结构参数较多,为避免参数之间重复优化,提高优化设计效率,采用正交优化方法,用9种结构参数组合完成全部81种参数组合的主镜优化设计,保证了1 g重力、2℃径向温差分别作用时的面形误差RMS值满足RMS/50（=632.8 nm）的面形精度要求,并且改善了5℃均匀温升作用下的面形误差RMS值;在此基础上,进行了柔性支撑优化设计。仿真分析表明,主镜组件一阶频率为213 Hz,高于要求的200 Hz固有频率,主镜在1 g重力、2℃镜体径向温差和5℃均匀温升共同作用下的最大面形误差为10.78 nm,满足面形精度要求。经实验测试:5℃均匀温升的面形误差RMS值为7.27 nm,优于设计要求。优化设计为主镜组件的设计、加工、装校提供了技术支撑。     

太阳直射对GEO卫星和地面站通信的影响

为了分析太阳辐射对卫星光通信系统造成的影响,对GEO卫星和地面站通信时,外表面接收的太阳直接辐射进行理论分析,得出计算表达式;通过STK软件仿真分析了太阳直射对GEO和地面站通信时的可通率,仿真结果表明,当太阳-地面站与GEO夹角为3度且地面站为阿里时,太阳对GEO和阿里通信时的全年直射时间为1187分钟,可通率为99.7741。地面站为海南时,太阳对GEO和海南通信时的全年直射时间为1168分钟,可通率为99.7777。地面站为喀什时,太阳对GEO和喀什通信时的全年直射时间为1201分钟,可通率为99.7714。地面站为云南时,太阳对GEO和云南通信时的全年直射时间为1181分钟,可通率为99.7753。对地面站来说,太阳直射一般出现在北京时间的下午14:00-15:00之间。每次持续时间不超过30分钟。上述结果对建立可靠的深空通信链路具有十分重要的意义。     

高功率单高阶模倒置表面浮雕结构垂直腔面发射激光器

提出并研究了一种带有环形出光孔的倒置表面浮雕结构垂直腔面发射激光器.该器件最突出的结构特点在于,支持稳定的单高阶横向模式激射.在输入电流为六倍阈值电流时,输出功率高达9.8 m W,边模抑制比将近30 d B.在外界为360 K高温时,输出功率仍可达4 m W.且其远场表现出的高斯光束发散角较小.