三元组线列阵分裂波束目标方位跟踪方法

针对单线阵进行弱目标跟踪时容易受到强目标影响的问题,将三元组线列阵进行分裂波束定向,可提高对弱目标的方位跟踪能力。通过将三元组线列阵等分为两个三元组子阵,对两个三元组子阵分别进行心形波束形成,利用各自心形波束输出进行分裂波束处理得到目标方位。与常规单线阵分裂波束目标跟踪方法相比,该方法不但能给出跟踪目标的左右舷信息,同时提高了不同舷侧存在多目标时的目标跟踪能力。对海试数据的实际处理结果表明,三元组线列阵分裂波束定向时提高了对多目标的方位跟踪能力。     

超波束处理在被动声纳频谱分析中的应用

超波束技术(HBF)作为一种新的高分辨力波束形成方法,在阵列尺寸一定的条件下,能够同时降低主波束宽度和旁瓣,从而提高目标检测能力和定位精度.但超波束输出丢失了信号相位信息,无法进行侦听和频谱分析等后置处理.对常规HBF进行了改进,利用HBF输出对常规的波束形成(CBF)进行加权,在保证高分辨力和低旁瓣的同时,又保留了波...     

一种简化的平面阵波束形成方法

0引言波束形成技术是将一个多元阵经适当处理使其对某些空间方向的声波具有所需响应的方法。波束形成技术系统是现代声纳的核心部件,是声纳具有良好的战术、技术性能的基础[1]。平面阵是声纳系统常用的基阵,可以实现对目标的全空间定向,但平面阵二维波束形成运算量较大,在某些小平台上,由于功耗和系统复杂性的限制,希望能在性能没有显著降低的前提下进行简化处理。本文把平面     

超波束处理方法的快速实现及试验验证

提出了超波束处理方法在主动声纳中的快速实现方法。通过对阵元信号进行下变频降采样,并采用阵元信号先匹配滤波再波束形成的步骤,降低了信号处理的计算复杂度,使超波束处理方法易于在实时信号处理系统上实现。使用湖试数据处理结果验证了实现方法的正确性,并对超波束处理方法的性能进行了比较。     

利用相邻三波束内插提高多波束定向精度

本文从工程上易于实现、设备增加量最小等角度出发,通过分析及计算机模拟给出了一种可以提高多波束接收机定向精度的方位内插处理法。这种方法是通过一个参变量求得实际目标的方位。计算机模拟计算得到的方位估值与实际目标方位的绝对误差曲线表明,这种方法能够明显地提高多波束定向精度。该方法不仅适用于回音搜索方式,对噪音工作方式也同样适用。     

舰壳声纳定向的摇摆不稳定性坐标逆变换修正

本文指出了舰壳声纳波束方位的摇摆修正与目标方位值的摇摆修正的不同之处。着重叙述了波束不能垂直俯仰的舰壳声纳在恶劣海况下工作时,它的目标方位值的摇摆修正方法,并推导了修正公式,最后给出了六级海况下的计算机多点模拟验证的结果,证明该方法能使声纳的目标方位值不受舰船摇摆的影响。     

线阵分裂波束处理技术在水声探测中的应用

声呐波束形成处理通常输出各个方位上的目标能量信息,利用指向性极大值位置给出目标的大致方位。为了得到更加精确的目标方位估计,需要寻找对目标方位微小变化作出灵敏反应的物理量。分裂波束处理所输出的各个方位二子阵的相位差信息,对方位变化十分灵敏,其测向精度接近于克拉美罗下界,不需增加太大运算量即可显著提高声呐系统测向精度,在水声中得到了广泛研究和应用。对线阵分裂波束处理在水声探测中不同的应用进行了梳理和总结,重点阐述了基于分裂阵半波束处理的被动声呐宽带相关检测、主动声呐相位单元化处理、超波束形成和水下慢速目标相位差空时方差自动检测跟踪(Automatic Detection and Tracking,ADT)技术的原理、处理流程和结果。     

超波束(HBF)用于波束锐化

介绍了一种波束锐化技术,即超波束形成技术（Hyper Beamforming,HBF）,可以在减小波束宽度的同时抑制旁瓣,提高目标检测性能及方位估计能力。该方法结合常规空间加权可以进一步降低旁瓣,从而可以利用较小规模的基阵尺寸,实现大基阵的检测性能。文中给出了恒定束宽HBF实现所需系数,并将该方法应用于CW及FM信号处理,给出了预期的仿真结果。     

新型着陆器单腿动力学仿真模型碰撞参数修正

建立新型着陆器的单腿动力学仿真模型,着陆器与着陆面的碰撞采用非线性阻尼弹簧模型模拟。出于提高仿真模型计算结果准确性的目的,参照装有单套着陆缓冲机构的着陆器物理样机的冲击试验结果,对非线性阻尼弹簧碰撞模型中的刚度系数、阻尼系数和非线性指数进行修正。为了提高模型修正的计算效率,构造出能准确反映仿真结果相对于试验结果误差值的Kriging代理模型,并应用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),以最小化Kriging代理模型计算出的误差值作为目标,实现非线性阻尼弹簧碰撞模型的参数修正。将修正后的参数代入仿真模型进行验证,相比于冲击试验结果,新模型计算出的着陆器主体下降距离与投放高度之差误差由修正前的29.4%降低到5.9%,辅助支柱最大缓冲行程误差由修正前的24.7%降低到8.4%。     

改进的超波束形成算法探讨及性能研究

为进一步提高超波束形成(Hyper Beam Forming,HBF)算法的性能,在传统的HBF基础上提出一种改进的HBF(Improved Hyper Beam Forming,Im-HBF)算法。将基于半阵指向性函数高阶运算修正到基于全阵指向性函数的高阶运算。仿真结果表明,Im-HBF算法具有更窄的主瓣,并且对端射来波信号栅瓣抑制能力更强,进一步提高了对目标的检测能力。同时,Im-HBF算法对指数n具有更为广泛的适用性,当指数n2时也能获得优于常规波束形成(Conventional Beam forming,CBF)的波束性能。     

基于波束域MUSIC方法的高分辨方位估计

现代声纳系统普遍采用水听器基阵和一定的信号处理来提高对目标的检测和定位能力，而基阵的波束形成则在其中起着核心作用。文中研究了窄带波束域高分辨方位估计技术，分析了波束域MUSIC方位估计的构造过程和具体实现方法。仿真计算表明，基于波束域MUSIC的方位估计算法是一种分辨空间小角域内多个目标的有效方法。     

基于滑动平均的等间隔线阵逆波束形成

逆波束形成算法与常规波束形成相比具有较高的方位分辨力和阵增益,抑制噪声能力强,但其旁瓣却较高,因此采用峰值统计信息作为输出。这样解决了高旁瓣下信号检测的问题,但却丢失了功率谱密度信息。本文在分析逆波束形成算法高旁瓣起因的基础上,提出了用滑动平均抑制旁瓣的方法。仿真分析结果表明,滑动平均方法在保留逆波束形成算法高分辨力的基础上,有效的抑制了旁瓣(第一旁瓣下降了2dB～3dB)。因此,可以采用传统的方法进行输出,以保留功率谱密度信息。海上试验数据的处理结果进一步验证了滑动平均方法的优点。     

Experimental estimation of the quality of a laser beam

A technique for measurement of the integral parameter of real laser beams is proposed. The technique makes it possible to arrive at a quantitative estimation of the deviation of the beam’s envelope of a surface from the ideal envelope of the surface of a Hermitian-Gaussian beam. The values of this parameter are found experimentally by the Rayleigh method, taking into account (or ignoring) the particular forming optical system. Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 3, pp. 27–29, March, 2009.     

CFRP布端绕双杆自锁加固混凝土窄梁抗弯试验

为了抵抗粘贴碳纤维增强聚合物基复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土结构中常见的剥离破坏,发明了将CFRP布端部以特定方式绕平行双杆实现自锁的方法。鉴于窄梁截面宽度有限,提出将CFRP布贴梁受拉底面布置后,用安装在梁侧面的双L形端锚装置固定双杆,形成侧锚底贴加固方案。完成了5根混凝土强度较低的矩形截面梁四点弯曲试验,其中4根采用上述锚固方式抗弯加固,检验了锚固效果,考察了CFRP布宽度及其沿全长与梁底面是否粘结对加固效果的影响。试验结果表明,采用本文方法进行加固后,端部剥离得以避免,中部剥离即使发生,或在无粘结加固梁受力后期,CFRP布仍能承担较大拉力,因此,极限荷载较对比梁有明显提高。比较而言,CFRP布与梁底有粘结时加固效果更好,CFRP布宽度加大也对提高承载力有益。     

Topology optimization of thin‐walled box beam structures based on the higher‐order beam theory

The investigation aims to formulate ground‐structure based topology optimization approach by using a higher‐order beam theory suitable for thin‐walled box beam structures. While earlier studies use the Timoshenko or Euler beams to form a ground‐structure, they are not suitable for a structure consisting of thin‐walled closed beams. The higher‐order beam theory takes into an additional account sectional deformations of a thin‐walled box beam such as warping and distortion. Therefore, a method to connect ground beams at a joint and a technique to represent different joint connectivity states should be investigated for streamlined topology optimization. Several numerical case studies involving different loading and boundary conditions are considered to show the effectiveness of employing a higher‐order beam theory for the ground‐structure based topology optimization of thin‐walled box beam structures. Through the numerical results, this work shows significant difference between optimized beam layouts based on the Timoshenko beam theory and those based on a more accurate higher‐order beam theory for a structure consisting of thin‐walled box beams. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Director‐based beam finite elements relying on the geometrically exact beam theory formulated in skew coordinates

In the present work, a new director‐based finite element formulation for geometrically exact beams is proposed. The new beam finite element exhibits drastically improved numerical performance when compared with the previously developed director‐based formulations. This improvement is accomplished by adjusting the underlying variational beam formulation to the specific features of the director interpolation. In particular, the present approach does not rely on the assumption of an orthonormal director frame. The excellent performance of the new approach is illustrated with representative numerical examples. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

激光显像管的初步研究

用高能电子束作泵浦源 ,去激励半导体晶体屏 ,可以产生激光 ,实现高亮度高清晰显示     

Implementation of an ANCF beam finite element for dynamic response optimization of elastic manipulators

Theoretical and practical aspects of an absolute nodal coordinate formulation (ANCF) beam finite element implementation are considered in the context of dynamic transient response optimization of elastic manipulators. The proposed implementation is based on the introduction of new nodal degrees of freedom, which is achieved by an adequate nonlinear mapping between the original and new degrees of freedom. This approach preserves the mechanical properties of the ANCF beam, but converts it into a conventional finite element so that its nodal degrees of freedom are initially always equal to zero and never depend explicitly on the design variables. Consequently, the sensitivity analysis formulas can be derived in the usual manner, except that the introduced nonlinear mapping has to be taken into account. Moreover, the adjusted element can also be incorporated into general finite element analysis and optimization software in the conventional way. The introduced design variables are related to the cross-section of the beam, to the shape of the (possibly) skeletal structure of the manipulator and to the drive functions. The layered cross-section approach and the design element technique are utilized to parameterize the shape of individual elements and the whole structure. A family of implicit time integration methods is adopted for the response and sensitivity analysis. Based on this assumption, the corresponding sensitivity formulas are derived. Two numerical examples illustrate the performance of the proposed element implementation.     

紧凑型多路激光合扩束平台技术研究

紧凑型高精度高可靠性多路激光合束与扩束结构的设计在工程应用中具有非常大的价值.在此背景下创造性地提出一种对基准平台进行分体式铸造,将短、中、长三波段多个激光器安装于长宽高分别为1 280 mm、990 mm、815 mm的舱内小空间及具备空间位置调整的紧凑型结构设计方案.对某型激光合扩束主体结构进行了设计,同时对部分重要部件进行了有限元静力学分析.在该平台中各路激光器沿激光出射方向的角度调整量均大于±30′,平台总质量为600 kg.该过渡基准平台系统在承载转台负载的前提下,其受力最大应变量为0.005mm.这表明该结构完全能够满足这种激光器的小空间合扩束及调整要求,该方法可以推广到其他光路合束结构设计中.