时频联合分析在闪电定位中的应用

为了揭示闪电甚高频（very high frequency,VHF）辐射源的时频特性,探索时频分析方法在闪电VHF辐射源定位中的应用,文中利用Wigner-Ville分布（Wigner-Ville distribution,WVD）对闪电宽带VHF辐射信号进行了时频分析,提出一种半二维相关（semi-two-dimensional correlation,STDC）时延算法来实现闪电VHF辐射源的定位,并通过数值模拟和人工引雷观测数据对定位算法进行了验证.时频分析结果揭示了在纳秒尺度上,先导宽带VHF辐射"倾斜状"的时频分布特征中高频辐射先于低频成分到达,典型的倾斜斜率约为-3 MHz/ns.提出的时频定位算法可以计算信号不同频率成分的时延,便于去除干扰点影响.利用本算法对一次人工引雷直窜先导进行了定位分析,通过舍去调频（frequency modulation,FM）干扰,能够清晰描绘先导VHF辐射源的发展过程,定位结果与高速摄像图像吻合,进一步丰富了短基线VHF的定位方式.     

CFRP雷击致损实验研究

基于碳纤维复合材料的雷击防护需求,建立了雷击损伤效应测试系统,利用不同峰值、不同持续时间的冲击电流对不同尺寸、不同类型的CFRP试件进行了测试。对不同尺寸的未防护试件的雷击实验结果表明,雷电流峰值越高、持续时间越长,其比能也越大,对CFRP的损伤效应越显著。对粘贴有铜网的试件的测试结果表明,铜网防护层能够显著降低雷电流对CFRP结构的损伤,实现有效的雷击防护。     

人工触发闪电的先导磁定位与电流反演

为进一步分析人工触发闪电直窜先导的放电过程及其电流特征,建立了闪电通道双站交叉磁定位的方法.该方法利用低灵敏度磁场回击时刻及高灵敏度磁场直窜先导过程的磁定向(magnetic direction finding,MDF)结果,采用双站交叉对直窜先导的放电通道进行定位.人工触发闪电试验观测数据表明,定向结果误差范围在2％...     

用于星载太赫兹波被动遥感卷云参数的通道辐射特性及反演影响因素研究

太赫兹波是理论上遥感卷云微物理参数的最佳波段,但星载太赫兹波被动遥感的结果易受到非卷云因素(地表反射率、大气廓线、中低层水云等)的影响.利用辐射传输模式分别模拟计算了地表反射率、大气廓线、中低层水云对大气层顶太赫兹辐射光谱的影响,并基于多重查找表法定量分析了这些因素的变化所造成的反演误差.结果表明:地表反射率对太赫兹辐射光谱的影响主要集中在300 GHz以下,对反演所选取的波段没有影响;实际大气廓线中水汽廓线和温度廓线的改变对反演结果产生影响,当温度廓线的变化在±2 K范围以内,或水汽廓线变化±20%时,对于粒子尺度大于50μm、冰水路径大于10 g/m2的卷云,反演误差均保持在±20%以内;低云(云底高小于2 km)对所选通道的辐射没有影响,中云所产生的误差随着光学厚度和云底高度的增加而增大.     

复合材料雷击效应与防护研究进展

复合材料在航空领域的广泛应用引发了对复合材料雷电效应与防护技术的高度关注.尽管对复合材料的雷击防护设计已经系统开展,但从优化设计和高效轻质新材料应用的角度来看,还有广阔的发展空间.以复合材料雷击效应分析和防护新技术为核心,在简要回顾复合材料雷击防护常规方法的基础上,综述了复合材料雷击致损过程多物理场分析、雷击过程特征参量观测、新型雷击防护材料研发等几个方面的研究进展,对复合材料雷击效应在线监测预评估新方向进行了介绍.     

一款透明柔性超材料宽频微波吸收器

超材料作为一种新型人工复合材料,因其独特的电磁特性,已成为物理学、材料学和电磁学界的研究热点.本文提出了一款兼具微波宽频吸收和透明、柔性特点的超材料.该反射型超材料共3层,分别为周期单元吸波层、介质基板和反射底板.基于阻抗匹配理论推导的吸波层阻抗匹配曲线,为宽频吸波优化设计提供了准确、高效的理论指导.仿真结果表明,当超...     

雷电辐射源定位的时间反转方法与应用

将频域时间反转（time reversal,TR）聚焦技术应用于雷电辐射源探测定位,介绍了雷电辐射源探测系统的基本组成和TR定位算法,讨论了定位精度的影响因素,给出了典型应用实例.通过与传统的方法进行对比,发现该方法具有较好的鲁棒性,无需提取波形的到达时刻等信息,可直接利用检测波形的反向传播进行自动聚焦定位,并具有多辐射源同时定位的潜力.     

碳纤维复合材料电导率-温度特性测量及其在预测雷击热效应中的应用

飞机的碳纤维复合材料（carbon fiber reinforced polymer,CFRP）蒙皮在遭受雷击时将经受急剧的温升效应,对材料电导率造成重要影响,而这一影响又反作用于焦耳热产生过程.文章通过直接加热和电加热两类实验分别测量了ZT7H/5229D碳纤维/树脂层合板在升降温过程中的电导率温度特性;开展了脉冲大电流试验,测量了模拟雷击情况下材料表面的瞬时温度.将实测的电导率温度参数应用到仿真模型中,仿真分析了脉冲注入实验的瞬时温度,结果表明:两类实验的电导率温度特性有着良好的一致性,CFRP在升降温过程中的回滞环现象、热解及基体热固性变化,会影响加温前后及升降温过程中的电导率;基于实验测量规律的仿真模型能够更准确预测雷电流注入时CFRP的温度场.     

基于加权时域弯折的Lamb波自适应温度补偿方法

针对航空结构Lamb波损伤监测中急需解决的环境温度影响问题,本文提出了加权时域弯折(WTDW)的温度补偿方法,该方法无需先验参数或模型便可自适应补偿Lamb波信号中的温度影响,而且克服了传统动态时间弯折(DTW)容易抑制被补偿信号损伤信息的温度过补偿问题,从而更便于在Lamb波损伤监测中的实际应用.首先在DTW基本理论...