飞行器静电起电放电的研究进展

飞行器作为空天装备重要的载体,其表面结构和材料差异造成电势差时,易发生静电放电,严重威胁飞行器的运行安全.文章从飞行器表面静电起电研究动态、飞行器静电起电机理、飞行器静电起电测试方法等方面介绍了该领域国内外的研究动态,以及本团队在静电起电机理以及静电起电测试方法方面研究的主要成果.提出了飞行器摩擦起电和喷流起电的测试方法,获得了飞行器摩擦起电与温度、湿度、摩擦速度以及接触面积之间的关系,通过试验测得了飞行器喷流起电使得飞行器带负电的结论,并分析了当前研究存在的问题和重点研究方向,为飞行器静电防护设计和安全性评估提供参考.     

FFT谱最小熵解卷积滤波抑制放电信号中的周期性窄带干扰EI北大核心CSCD

提出了一种基于放电信号FFT谱最小熵解卷积滤波抑制周期性窄带干扰的方法。其原理为将频域上的干扰分量视作有用信号,放电信号视作噪声,利用最小熵解卷积滤波滤除放电信号成分、提取出干扰成分,再在原实测信号频谱中对干扰进行抑制,最后IFFT重构出放电信号。仿真和实验结果均表明该方法能够准确抑制掉窄带干扰,与传统的FFT能量比法相比,不涉及到能量窗的选择,可直接利用经典阈值准则提取出干扰成分,过程十分简便。该方法为现场测试中放电辐射信号周期性窄带干扰抑制提供了一种快捷的新方法。     

高空低气压电晕放电特性模拟试验研究

电晕放电对飞行器的运行安全造成严重威胁。为了解高空低气压环境下电晕放电特性,建立了由真空泵、真空计、密闭气罐、高压静电源、动态电位测试仪等组成的高空低气压电晕放电模拟试验系统。采用针–板电极结构模型进行了低气压环境下电晕放电模拟试验,并结合气体放电理论,从微观粒子运动角度对试验结果进行理论分析。结果表明:在5~30 k Pa范围内,随着气压的降低,起晕电压近似呈线性降低,Trichel脉冲幅值、上升沿时间以及重复频率逐渐增大,但脉冲持续时间基本不变,约为600 ns。该研究结论可为研究飞行器的电晕放电特性提供参考。     

基于虚拟仪器技术和神经网络的电晕辐射场监测系统设计

为了实现电晕放电辐射信号的自动化监测与识别,以PXIe-5185数字化仪为主要硬件,采用虚拟仪器技术和神经网络算法研制了电晕放电辐射信号监测与识别系统。该系统模仿示波器设计操控界面,具有信号采集、数据处理、频域分析、数据存储、报告生成等功能。系统综合采用触发电平限制、数字滤波和神经网络识别3种于信号处理,可有效降低数据存储压力。试验结果表明,BP神经网络可有效识别与区分电晕放电和火花放电,在改变电极、增加电晕放电样本复杂性的情况下,对电晕放电的识别率仍然可达87%。监测系统为进一步研究电晕放电信号的特性奠定了基础,其信号处理流程可推广应用于其他脉冲信号监测领域。     

低气压电晕放电电流特性理论与试验研究

为了解低气压环境下的电晕放电电流特性,对放电电流进行理论研究和仿真计算,并建立了由气压泵、气压计、密闭气罐、高压静电源、动态电位测试仪等组成的低气压电晕放电模拟试验系统。利用针-板电极结构模型,进行了低气压环境下的针-板电晕放电试验,并结合气体放电理论,从微观粒子运动方面对试验结果进行分析。研究结果表明:随着气压的降低,放电电流脉冲上升沿时间和电流脉冲重复频率逐渐增大,但下降沿和脉冲持续时间基本不变。     

静电放电损伤自修复数字电路模型的建立与优化

为了使数字电路在产生故障失效后实现功能自动恢复,提高电路可靠性,基于演化硬件(EHW)原理建立了自修复数字电路模型,该模型主要包括微处理器和重配置电路2个部分。利用自修复数字电路模型实现无刷直流电机控制系统中的换相电路,并对换相电路进行了故障注入修复实验。深入分析了自修复数字电路模型对电路演化修复的影响,通过引入关键函数对自修复数字电路模型进行了改进。实验结果表明,当注入故障单元数小于总单元数的50%时,改进后的自修复数字电路模型修复率达到100%。因此,该模型能够对部分故障进行成功修复,改进的自修复数字电路模型降低了电路生成时间,提高了电路修复概率和速度。     

空气间隙固定和连续变化时的空气静电放电事件研究

为得到2种状态下空气静电放电（ESD）辐射电磁场与放电间隙间距、放电电压和电极接近速度之间的关系,在-30～30kV的宽电压范围和多种温湿度条件下,通过实验测量记录了两种状态的空气ESD事件;给出了空气ESD事件的解释;提出了空气ESD存在“增长间隙区”、“跌落间隙区”、“平坦间隙区”和“零放电间隙区”4个放电间隙区。...     

电化学能源体系表界面构筑化学的先进电子显微解析

电化学能源存储与转换材料的构筑和解析已成为目前研究的热点.结合课题组内电化学能源存储与转换方向的研究成果,总结了电化学能源材料的先进电子显微测试方法.电子显微技术可解析材料的表面形貌、结构、构筑化学等.常见的电子显微技术有:扫描电子显微(SEM)、透射电子显微(TEM)、X射线能谱分析(EDS)、电子能量损失谱分析(EELS)等.详细介绍了使用先进电子显微解析手段,研究电化学能源存储与转换体系材料的进展和优势,不同电子显微技术的特点以及在电化学能源体系材料中的应用.同时,提出电子显微解析技术与其他表征方法联用是未来可能的发展方向,以期能更全面、精准地解析目标材料信息,找到合适的制备工艺,为提高电化学综合性能提供指导.     

城市消防规划研究评述及展望

文章介绍了城市消防规划的概念,对当前城市消防规划研究的理论、方法以及规划编制进行了系统的梳理总结,并指出存在的问题和不足。最后对城市消防规划研究理论方法及规划编制等方面作了展望。