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。     

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.     

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.     

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。     

引信激光信息交联系统光电探测接收模块降噪技术的研究

本文主要从降低系统噪声的角度出发,研究提高激光信息交联系统的微弱信号接收能力的光电探测接收技术.通过对信号接收检测系统噪声影响因素的分析,提出了两个降低光电探测接收系统噪声的解决方案:采用BJT组成的前置放大器电路和采用视频放大器组成前置放大器电路,并进行了关键参数的仿真,为系统设计提供了参考依据.     

弹道修正引信中的地磁信号及其抗干扰研究

为了利用地磁传感器获取弹道修正弹的飞行姿态角,分析了磁场高度、地磁异常、弹体磁场干扰和系统噪声及其对地磁信号的影响情况,提出了相应的抗干扰措施.介绍了基于地磁探测的弹丸滚转角辨识原理,进行了滚转角辨识系统静态与动态试验.结果表明,利用弹载地磁传感器并结合抗干扰措施所获得的地磁信号稳定可靠,可为弹丸飞行姿态角探测所利用,实验室条件下滚转角辨识精度在5°以内.     

基于基准角和补偿角的常规弹药滚转角磁探测算法研究

常规弹药发射过程中的高过载和飞行过程中的高速旋转使得陀螺仪等传统的姿态角测量系统无法正常工作,以地球磁场为测量基准,通过相关算法实时辨识弹丸的姿态角,具有一系列的优点.将弹丸的滚转角分解为基准角和补偿角,给出了处于射击平面内的弹丸滚转角解算方法并进行了误差分析.针对弹丸的摆动及地磁信号测量误差进行了仿真.仿真结果表明,该解算方法具有较高的精度,基本能够满足常规弹药简易制导滚对转角探测的需要.     

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。