航空平台间激光通信捕获链路功率分析与仿真

为研究航空平台间激光通信系统中主要环节和信道对信标光功率的影响,根据捕获探测器的信噪比和探测概率关系,分析激光器发射到探测器接收全环节的信标光功率变化情况,建立了空空激光通信捕获链路仿真系统。通过该仿真系统,分析不同大气能见度所对应的探测概率,在此基础上讨论要实现探测概率为99%,需要的最小发射功率和最长通信距离。仿真结果表明：发射功率越大,大气能见度对航空平台间激光通信探测概率的影响越明显;发射功率不变,大气能见度越高时,最长链路距离越远;当发射功率为5 W,地面能见度大于等于10 km时,即可实现150 km的激光链路。通过仿真系统得出了信标光发射功率与探测概率之间的关系,对激光器的选择起到一定的借鉴作用。在仿真的基础上,开展的飞机间野外试验,可以有效地模拟飞机间激光通信系统的捕获探测概率。     

大气湍流和色散导致脉冲展宽的分析比较

分析对比了星地激光通信系统中由于大气湍流和大气色散导致的脉冲展宽.计算了大气湍流导致脉冲展宽量与湍流大气折射率结构常数、传输距离、传输链路天顶角和初始脉宽之间的关系.根据大气压强和温度随高度变化的实测数据,推导出1.55μm波段的大气折射率,计算得到大气色散导致脉冲展宽量与光谱宽度、传输距离、传输链路天顶角、初始脉宽和...     

激光脉冲云层传输时间扩展与信道均衡

云层粒子对激光的多次散射引起激光脉冲产生时间扩展,造成接收信号出现码间串扰。首先建立了带均衡滤波的云层激光通信链路信道模型;然后使用蒙特卡洛光线追踪法得出了云层信道在不同光学厚度下的脉冲时间响应特性;并推导出考虑码间串扰时的系统误码率计算模型。对不同云层光学厚度下,不使用均衡滤波和使用均衡滤波时的信噪比与系统误码率间的关系进行了仿真与分析,发现使用均衡滤波能有效地对云层信道多次散射效应的影响进行抑制。     

运载火箭与中继星间通信链路衰减模型分析与链路需求仿真

为了实现火箭与中继星的不间断通信,建立链路模型,通过分析自由空间衰减、大气衰减、电离层衰减以及雨衰对通信链路的影响。设计了能够根据预制链路参数,并能实时解算链路裕量、发射天线增益需求、发射功率需求、传输码率需求的仿真软件。该软件能够选择不同的通信体制,根据需求设置系统参数,并针对各类衰减,实时有效地进行链路参数的     

高速弹道导弹激光引信外流场分布影响特性

针对弹道导弹激光引信易受弹前激波干扰,导致激光引信接收系统回波能量大幅衰减的问题,建立了弹道导弹下降段超高音速飞行下的有限元模型。通过计算流体力学仿真软件(CFD)对高速弹道导弹外流场进行仿真,计算得到弹道导弹超音速下降时弹头附近温度、压强、密度等物理量分布特性;得出三条不同方向激光传输信道上外流场参数变化趋势;在仿真计算得到温度场与密度场基础上,结合折射场计算模型得到了弹头折射率场分布图。结果表明,弹头超音速下降时外流场分布极度不稳定,与弹轴呈一定夹角的激光探测方式明显优于前视激光探测,可以有效降低弹前激波干扰,为激光引信激光发射与接收方向选择提供了参考。利用Matlab仿真分析了传统激光信道与最优激光信道上的大气后向散射回波光子数,验证了所做研究的有效性。     

一种无人飞行器测控信道初步设计

无人飞行器测控信道设计是实现其测控通信的基础。通过对测控信道链路中收发天线增益、信道基本衰减、多径衰减和环境衰减等预算,建立了测控信道链路电平分配和误码率计算的通信方程,通过调整链路电平分配来保证设计的测控信道接收灵敏度,再通过信道编码来保证设计的测控信道误码率,最终使设计的测控信道能够满足系统任务技术指标。编写了与所设计计算方法相对应的GUI用户界面,缩短了无人飞行器测控信道分析设计的周期。     

机载激光通信稳瞄吊舱设计与跟踪精度测试

针对飞机姿态扰动和强烈震动条件下激光通信中的光轴稳定问题,研制了粗精复合跟踪机构,并对减振器安装结构形式进行了分析,完成了减振系统设计和伺服系统仿真。在此基础上开展了飞机姿态和振动特性测试,根据测试结果,绘制了振动试验曲线。进行室内仿真检测和外场飞行测试的试验结果表明,在大气信道条件下,粗跟踪吊舱跟踪精度优于23.97 μrad,精跟踪精度优于7.03 μrad. 对比实验室和外场测试环境的差异,可知大气干扰引起的光斑闪烁是导致跟踪精度下降的主要原因,为系统指标分配和吊舱跟瞄精度的提高提供了参考。     

基于空心光锥技术的非视线红外激光大气散射通信技术

为减少激光探测接收背景噪声的影响,针对非视距(non-line-of-sight,NLOS)激光远程通信问题,提出一种扇形和空心光锥压缩接收激光的前向散射信号的新方法。根据非视线散射通信原理,介绍其计算方法,并通过非视线激光大气散射通信数据测试和外场试验,实现便携式、低功率的1.1 km激光大气散射通信距离。验证结果表明：在非视线激光大气散射通信接收机中使用空心光锥能有效地提高通信能力,为战场上部队在受敌方电磁干扰或电磁静默时提供通信保障。     

嵌入式系统中低速组网协议的研究与设计

针对应用于嵌入式系统的低速无线网络,开发出一种工作于MAC层的基于信道切换的冲突避免协议。为基于嵌入式系统的某型手持式信息支持设备提供了点对点与点对多点的无线链路协议。围绕嵌入式系统与低速网络提供的单一信道半双工通信这一特殊环境,在碰撞避免、死锁解除、功率控制等方面做了针对性设计,并提出了相应的扩容方案。仿真及实验表明,该协议能够用较少的开销满足高突发性网络通信的需求。     

V/UHF地空通信几何信道模型的仿真研究

分别研究了V／UHF地空通信中理想情况的几何信道模型和现实情况的椭圆几何信道模型,从不同角度较全面地分析了V／UHF地空通信的信道特性。在理想情况的几何信道模型中,对接收点合成场强的计算公式进行了仿真分析,得出了接收场强与发射功率等因素的关系;在现实情况的椭圆几何信道模型中,推导出了地面接收信号的标准多径时延和波达方向的概率密度函数,对标准多径时延、波达方向和接收功率进行了仿真,表明了多径效应对超短波地空通信的影响。     

弹链设计参数协调分析法研究

本文以自动机、炮弹和弹链整个系统为研究对象,提出了弹链设计参数协调分析法基本理论和基本方程,并结合实例介绍了该理论方法在自动机弹链设计中的应用.     

数据链技术在后勤保障中的应用需求研究

为了加快信息化战争条件下后勤保障模式的转变,实现以信息为主导,适时、适地、适量的精确后勤保障,提高后勤保障效能,提出了将数据链技术应用于我军后勤保障的构想。分析了后方勤务数据链的概念、功能以及同其他信息系统之间的区别和联系;对后方勤务数据链的体系架构进行了重点研究;针对基于信息化战争条件下后勤保障的特点和要求,分析了构建后方勤务数据链的可行性以及对后方勤务数据链组网建设的相关问题。     

美军武器数据链发展与启示

通过分析美军武器数据链发展状况与趋势,为我军武器数据链发展建设提供参考.介绍武器数据链系统基本概念和功能特点,梳理美军武器数据链发展现状,分析未来发展趋势.分析结果表明:参考美军武器数据链发展思路,我军应加强武器数据链系统网络化、标准化、通用化等领域的建设,并在顶层设计上注重前瞻性.     

考虑扭转力矩的塑料贮液瓶薄弱环节设计方法

在塑料贮液瓶薄弱环节尺寸设计方面,目前只考虑后坐过载的方法不适用于旋转弹,因此提出了考虑扭转力矩的塑料贮液瓶薄弱环节尺寸设计方法。该方法将弹丸加速转动过程中角加速度造成的扭转力矩加入计算,利用发射过载-扭转力矩和跌落过载确定薄弱环节尺寸可行区间,通过调整安全系数逐步缩小尺寸可行区间获得尺寸最优值。计算机仿真结果显示采用该方法设计的薄弱环节尺寸可提高安全系数,有效保证可靠激活和1.5m跌落无损。     

MIMO-OFDM 技术在无人机数据链中的仿真运用

针对日益增长的无人机信息传输速率和可靠性要求,对MIMO-OFDM技术在无人机数据链中的仿真运用进行研究。在分析MIMO和OFDM技术特点的基础上,提出使用MIMO-OFDM技术的无人机数据链模型,利用Matlab对采用OFDM技术的MIMO和SISO无人机数据链误码率性能进行仿真,并指出下一步研究内容。仿真结果表明:采用MIMO-OFDM技术可有效降低误码率,克服码间干扰,比传统SISO和单载波更加适合无人机通信。     

力平衡式闭环测量系统

将控制理论中的反馈技术应用于力平衡式测量领域,形成力平衡式闭环测量系统,该系统将系统输出反馈与输入信号比较产生偏差信号,此信号经前向环节放大后调节反馈量直至偏差信号为零,其输出即为测得值,系统的构成主要包括前向环节和反馈环节,保证系统稳定或满足不同频响则需加入复合反馈环节和在放大环节中加入校正环节。并以力平衡式加速度测量系统和绝对吸引式圆盘电压测量系统为例,讨论了这种闭环测量系统的组成、原理、传递函数、特点和应用效果。     

直升机战术数据链的发展及其建设启示

通过对航空数据链的特点进行比较,对美军直升机战术数据链的发展和应用进行分析,总结了美军直升机战术数据链的建设应用特点,提出了建设和改进我军陆航部队战术数据链的初步设想。     

开式弹链脱弹过程建模与分析

为精确分析开式弹链的脱弹过程,以接触理论的基本公式为出发点,推导了弹链脱弹过程的有限元计算公式,从而为开式弹链脱弹过程的求解提供了一种新的方法.利用该方法,结合相应的有限元模型,计算了某型通用机枪弹链的脱弹过程,与试验结果相比,相对误差仅5.4％,说明该方法能够真实的反映开式弹链脱弹过程中弹链以及弹体的受力.与阶梯形圆...     

双柔性空间机械臂动力学建模与控制

大多数研究者在空间机械臂动力学建模时,只考虑了关节柔性或者臂杆柔性,并且通常采用假设模态法对臂杆的变形进行描述,但该方法仅适用于小变形情况。基于这种情况,采用自然坐标法对柔性关节进行建模和绝对节点坐标法对柔性臂杆进行建模,得到了既包含关节柔性又包含臂杆柔性的空间机械臂动力学方程,并能精确地描述臂杆的小变形以及大变形。利用5次多项式对关节轨迹进行规划,通过逆动力学得到关节的前馈驱动力矩;采用PID控制策略,作为反馈输入。在二连杆柔性关节柔性杆机械臂上进行数值仿真。仿真结果表明：该控制策略在实现关节轨迹跟踪控制的同时,也能有效减弱机械臂的振动。     

基于SVM决策树的数据链识别分类

摘要：为解决数据链信号识别分类的问题,提出一种基于支持向量机(support vector machine,SVM)决策树的数 据链识别分类方法。通过分析美军常用的数据链通信信号特征,采用小波变换法分析数据链的特征信息,得出小波 系数与信号能量分布的关系,根据SVM 算法原理,构建目标特征模型,对信号特征量进行识别分类,对SVM 分类 器的关键参数进行优化设计,并与BP 神经网络算法进行对比实验仿真。结果表明：SVM 决策树网络分类器在进行 收敛速度和准确率表现优异,能改善分类识别效能。