本科生科研训练的实践与探索

本科研训练是一种很好的实践教育手段,越来越多的高校利用科研训练提高本科生的综合素质.本文通过具体的例子介绍了我校本科生科研训练的实施情况,包括选题、训练内容和训练效果等方面.每个科研训练项目均经历了查阅资料、方案设计、方案评审和方案实施等过程,结果表明本科科研训练可以很好地培养学生的创新能力,提高学生分析问题和解决问题的能力,为学生研究生阶段的学习和工作打下了良好的基础.     

多工作温度非制冷热成像系统的研制

研究了非制冷热成像系统功耗产生的主要原因，提出了一种具有低功耗特点的多工作温度热成像系统。从非晶硅焦平面阵列探测器噪声等效温差和探测率的计算公式入手，分析了非晶硅焦平面阵列探测器响应特性与工作温度的关系。数值分析显示，在- 40℃～60℃工作温度范围内，非晶硅焦平面阵列探测器具有一致性的响应性能，这为设计多工作温度热成像系统奠定了理论基础。对所设计的多工作温度热成像系统测试结果：在- 40℃～60℃环境温度范围内，热电稳定器的功耗小于350 mW，噪声等效温差小于120 mK.这表明该热成像系统既具有稳定的成像质量，又具有较小的系统动耗。     

梯度掺杂结构GaN光电阴极的激活工艺研究

利用自行研制的光电阴极多信息量测试评估系统,在线测试了梯度掺杂结构GaN光电阴极在激活过程中的光电流、Cs源电流和O源电流。根据激活后的阴极光谱响应曲线和量子产额曲线,分析了超高真空室真空度、激活前的阴极表面净化程度、激活中首次进Cs量、激活中的Cs/O比以及Cs/O源在激活中的供给方式等对阴极激活的影响,提出了梯度掺...     

Research on Windowing Image Fusion

The speed and quality of the image fusion always restrain each other.The real-time image fusion is one of the problems which needs to be studied and solved urgently.The windowing processing technology for the image fusion proposed in this paper can solve this problem in a certain extent.The windowing rules were put forward and the applicable scope for the windowing fusion and the calculation method for the maximum windowing area were determined.And,the results of the windowing fusion were analyzed,verified ...     

红外探测器对飞行弹丸探测距离的仿真研究

红外系统的探测距离除了受探测器本身系统的制约之外,还受到目标辐射、背景辐射和大气传输等因素的影响。针对红外系统接收的弹丸相对辐射,提出一种新的红外系统探测距离计算模型,该模型考虑了红外系统接收弹丸辐射的等效面积辐射、弹丸周围一定范围内的等效背景辐射和大气对弹丸辐射的衰减换算。在飞行弹丸表面辐射计算的基础上,推导出新的红外系统对弹丸的探测距离计算方程,并对其进行仿真分析。     

红外系统对飞行弹丸探测地点选取的模型方法

红外系统捕获飞行弹丸时,必须保证该系统对飞行弹丸的作用距离大于弹丸到红外系统的距离,分析了传统的红外系统作用距离计算公式,考虑了弹丸在飞行过程中与红外系统之间的距离会随着飞行时间变化,而红外辐射在大气中的衰减随着波长和传输距离不同而变化,因此红外系统接收到的弹丸辐射会在弹丸飞行过程中随着时间而变化;同时考虑到弹丸在飞行中系统接收的红外辐射受天空背景影响和弹丸截面等效面积的辐射影响,从而重新提出了红外系统的作用距离模型。在简单弹道模型的基础上,计算并分析理论飞行距离与系统作用距离相互影响的关系,获得红外系统对弹丸发射过程捕获的最佳位置,为红外系统探测飞行弹丸的地点选取提供理论依据。     

基于湍流模型的飞行器温度场数值仿真研究

飞行器红外成像仿真需要不同飞行条件下的温度场分布。本文利用标准(Standard)k ε模型、剪切应力传输(SST)k ε模型和Spalart Allmaras(S A)模型分别进行数值模拟仿真计算,研究不同飞行速度和飞行高度下的飞行器温度场分布,并对不同模型的结果进行对比分析。首先,利用MultiGen Creator软件对飞行器进行三维建模;其次采用Hypemesh软件和Fluentmeshing软件中进行面网格划分和体网格划分,最后采用Fluent 2022R1软件仿真飞行器静态温度场分布,通过改变湍流模型与边界条件设置,对不同飞行速度和不同高度下飞行器温度场进行数值模拟仿真,并与理论结果进行了对比分析。实验结果显示,3种湍流模型均能较好的模拟飞行器蒙皮与尾喷管内壁壁面温度值。飞行器蒙皮温度随着飞行马赫数的增加不断升高;随着飞行高度的升高而不断地降低,与理论结果变化规律一致。在尾喷管内壁面温度仿真中,3种湍流模型仿真的内壁面温度最高相差21 K,相对误差在18左右,在红外仿真中近似忽略不计,故3种湍流模型均适合尾喷管内壁面温度场仿真。在蒙皮温度场仿真中,3种湍流模型仿真计算的蒙皮平均温度值与理论温度值的相对误差均在5以内,均可满足红外成像仿真的温度差值要求,其中k ε模型在蒙皮温度场模拟中与理论温度值最为接近,因此k ε模型精度更高,更适合于飞行器的流场仿真,能更好地仿真出空气动力加热对飞行器温度场的影响。     

基于红外运动目标分割的夜视融合系统设计

为了提高夜视系统的质量以及目标探测性能, 设计了红外视频运动目标与可见光融合夜视侦察系统。系统在硬件处理平台上实现了基于人眼视觉的红外运动目标分割算法和基于目标特性的加权融合算法, 采用红外运动目标分割电路和融合处理电路互联的结构, 首先利用FPGA为核心的红外目标分割电路提取红外视频中的运动目标, 然后将只有红外运动目标的视频输入后端DSP融合处理电路中进行融合处理, 最后从系统中输出一系列目标形态突出、背景细节清晰的融合序列。实验结果表明: 该系统可以提高夜视融合系统目标探测性能和探测概率, 融合结果的各项评价指标提高了90%以上, 有的评价指标甚至提高了7倍以上, 可以很大程度地降低系统的虚警率。     

非制冷红外热成像系统图像算法评估技术

非制冷焦平面的非均匀性和噪声是限制非制冷红外热成像系统性能的主要因素,图像处理是非制冷红外热成像系统的关键技术之一.研制了非制冷红外热成像系统的图像算法评估系统,系统由高温黑体、低温黑体、红外光学系统、焦平面驱动电路、热电温控电路、信号处理系统、计算机和评估软件等构成,利用该系统可以将微测辐射热计非制冷红外焦平面各像元的输出信号数字化后传输给计算机,实现对焦平面的非均匀测试,同时可以通过软件对各种图像处理算法的效果进行分析和评估,为非制冷红外热成像的图像处理算法的选择提供依据,文中给出了实验结果.