舰船雷电效应特性及试验方法研究

舰船具有平台结构复杂,线性尺度大等特点,其复杂的平台外部结构与飞机和地面物体相比,雷电效应特性和试验方法具有特殊性。为获取舰船雷电效应特性和电磁环境,提出了舰船平台分区分层差异化雷电附着分析方法,确定了舰船雷电防护保护比角度和区域划分。建立了舰船平台和主桅系统一体化模型,获得了舰船平台不同区域电磁场特性及分布规律。为了开展舰船雷电试验评估,提出了雷电关键项目试验方法和试验程序,确定了舰船不同分区雷电环境和试验波形,解决了大型舰船雷击效应分析缺少方法和大型平台雷电试验验证困难复杂等关键问题,为提升舰船在雷电强电磁环境下的生存力提供技术支撑。     

航空器雷电附着区划分研究*

基于目前航空器雷电附着区研究时多采用试验方法,理论划分研究不多。以某类航空器为研究对象,应用"尖端效应"理论,对雷云起电、发展机理、飞行中航空器的带电机理及雷电先导初始附着机制等进行研究,进一步理论划分航空器雷电附着区域。依据GJB3567《军用飞机雷电防护鉴定试验方法》和SAE ARP5416《飞机雷电试验方法》中相关方法,对该航空器的1:3 缩比模型进行雷击附着点试验,并与国内外相关划分结果进行对比,试验结果证明了划分区域的正确性和该雷电附着区划分方法的可行性。该方法一定程度上为包括航空器在内的多种导体的雷电附着区划分研究提供了参考。     

某型号飞机空速管雷电间接效应防护研究

现代飞机技术发展中,大量微电子技术和复合材料的使用增加了飞机对雷电的敏感性,雷击后对设备产生间接效应。本文对某型号飞机的空速管系统的雷电间接效应进行防护试验。并通过开路电压和短路电流法对未加入和加入雷电抑制保护的空速管分别进行测试试验,测试结果表明,加入雷电抑制器动作,可以有效保护电源。     

关于DO160中雷电间接效应试验的探讨

讨论了 RTCA-DO160第22部分"雷电感应瞬变敏感度"中雷电间接效应试验应力未覆盖实际电磁环境的问题.从飞机遭受雷电直击附着场景与飞机外部电磁场向内部传播的主要耦合机制、以及对金属或复合材料飞机内部设备产生的雷电间接效应——接口或电缆束上感应电压和电流等方面进行了分析论证,并且给出了优化建议.     

航空单芯光缆标准研究与制定

航空光缆主要应用于机载领域的控制设备、传感设备、通信设备之间的互联.本文主要介绍了航空光缆的类型,国内外标准现状,单芯航空光缆标准制定,并对国内和国外航空光缆产品标准体系中关于光学性能、机械性能和环境性能等项目的设置进行了对比分析.     

抗辐射电子学研究综述

抗辐射电子学是一门交叉性、综合性的学科,其研究的辐射效应规律、损伤作用机制、加固设计方法、试验测试方法、建模仿真方法等对极端恶劣环境中的电子系统的可靠工作至关重要。对核爆炸中子、γ和X射线,空间和大气高能粒子产生的各种损伤效应(如瞬时剂量率效应、总剂量效应、单粒子效应、位移效应等)的研究现状进行了系统梳理。对辐射之间、辐射和环境应力之间的协同损伤效应(如长期原子迁移对瞬时剂量率感生光电流的影响,中子和γ射线同时辐照与序贯辐照、单因素辐照的损伤差异,质子和X射线、中子辐照的损伤差异,γ射线辐照与环境氢气的协同损伤效应等)的研究进展进行了详细介绍。阐述了国内外在核爆、空间和大气辐射加固研究方面的最新技术进展。总结了国内外在地面实验室对空间、大气或核爆辐射各种效应进行试验模拟和建模仿真的相关能力。最后对21世纪20年代以后抗辐射电子学研究领域潜在的挑战和关键技术进行了展望。     

低电平耦合技术在飞机级试验中的应用

依据国外有关标准、咨询通告等技术资料,介绍和分析了一种新的飞机级测试技术——低电平耦合测试（LLC）方法。低电平测试方法具有测试成本低,测试系统轻便易携带、易制造以及降低测试飞机潜在风险等优点.因此,广泛应用在飞机级雷电间接效应试验和飞机级高强辐射场（HIRF）试验中。飞机级雷电间接效应低电平耦合试验用于确定线束连接器的开路电压、短路电流及其线束感应电流,而飞机级HIRF 低电平耦合试验用于确定线束感应电流传递函数和设备安装位置衰减特性。     

舰船雷电波形与防护试验研究北大核心CSCD

舰船电子信息及武器系统密集,随着使命任务和活动海区的不断拓展,在海上执行任务的舰船面临的雷电危害日益突出。舰船具有船体尺度大、平台上桅杆和各类突兀的天线众多等复杂结构特点。针对雷击对舰船作用波形特性不明及舰船雷电试验如何开展等难点和关键问题,采用基于吸引面积的分析方法,建立了雷电通道、舰船和主桅系统一体化模型,分析雷电对舰船的作用效应,获得了舰船雷电效应波形的特性及电磁环境参数,提出了舰船不同分区和试验波形选择,确定了舰船雷电防护试验项目和试验程序,提出关键项目试验方法,并开展了验证试验,为提升舰船在雷电强电磁环境下的生存力和战斗力提供技术支撑。     

飞机雷电间接效应试验中的仿真技术探索

本文介绍了飞机雷电间接效应试验对电磁场仿真的需要,并介绍了相关电磁场软件和雷电仿真建模方法,给出 了飞机表面雷电电流分布的初步仿真结果。     

整机雷电间接效应防护试验的若干技术探讨

整机雷电间接效应防护试验是民用飞机为取得适航证所必须开展的试验项目。针对整机级间接效应试验, 给出扫频测试和电流脉冲测试两种试验方法和系统,并对两种试验方法的区别以及整机级试验的导体回路设计和数据 处理技术等进行详细介绍,对国内自主开展整机雷电间接效应试验具有一定的指导作用。     

雷电的损伤效应

雷电可能产生热效应、机械效应、冲击波效应、火花效应等直接损伤效应和静电感应、二次电弧效应、电磁感应等间接损伤效应,充分认识雷电损伤效应危害的严重性对于雷电防护具有十分重要的意义,文章结合实例详细介绍了雷电损伤效应的产生机理和可采取的防护措施.     

多普勒效应对雷电源辐射定位的影响

利用电磁辐射信号进行雷电源探测和定位是当前雷电研究的重要探测手段,其定位结果的准确性对正确认识闪电的放电机理非常重要。本文通过数学推导建立了多普勒效应在球坐标下的定位影响理论模型;用Matlab软件进行模拟,分析了多普勒效应对阵列接收信号的影响及误差,研究了多普勒效应对运动雷电源定位结果产生的影响。研究结果表明,多普勒效应对于不同类型、不同距离、不同高度的闪电影响程度不同;根据雷电发展的不同阶段,雷电源的运动速度不同,多普勒效应带来的误差也不同,且其带来的误差是不可忽略的。该研究对实现更高时空分辨力的运动雷电源定位结果和雷电的精细化研究具有重要意义。     

面向航空骨干网的大型无人机光通信技术应用

目前,航空骨干网络各平台间采用射频技术,存在传输速率较低、频带资源受限、易受电磁干扰等不足,难以满足航空安全、作战指挥等军事和民用领域对航空数据安全高速传输的要求。而光通信在航空信息高速可靠传输方面具有显著优势,具有超高速率、超大带宽、抗干扰能力强、保密性好等优点。为进一步提高航空骨干网络机间无线通信能力,立足于大型无人机在航空领域的具体应用和机载光通信技术的发展,首先在分析总结国内外机载光通信关键技术的研究现状、已进行试验情况的基础上,针对大型无人机作为骨干网移动中继在当前航空领域的应用场景做出了设想与描述;然后对航空大型无人机机载光通信的需求进行了深入分析;最后系统总结了航空大型无人机激光通信的关键技术、未来发展趋势等。这为机载光通信技术在当前航空领域大型无人机上的应用与发展提供了一定的理论借鉴与依据。     

某系留气球的雷电电磁仿真北大核心CSCD

对某系留气球的瞬态雷电电磁环境及其球载雷达电子设备的雷电感应特性进行了电磁仿真研究。应用EMA3D电磁仿真软件及针对几种典型避雷索雷击附着方式,仿真分析了该系留气球的主要雷电电磁场分布演化特性和规律,并研究了相关典型球载设备互联电缆的雷电瞬态电磁响应特性,获得了典型雷电间接效应数据。从仿真结果看,搭载于气球副气囊挂架上的电子设备处的瞬态雷电磁感应强度达到了10 Gs(1Gs10-4T)左右,变化率约5 Gs/μs左右。挂架上各典型屏蔽电缆的屏蔽层雷电感应电流则在1~100 A之间不等,但各电缆的感应电流其波形模式却较为单一。比较于飞机雷电防护标准-RTCA DO-160F标准,球载电缆其特征雷电响应波形模式为少,且波形特征时间参数有一定差别。分析表明,对开展球载电子设备防护设计和试验而言,直接采用飞机雷电防护标准可能并不完全合适,应进行恰当的波形修订和裁剪。     

电子信息产品环境适应性标准的现状及需求

环境适应性是电子信息产品重要的质量属性之一。通过对环境适应性技术及其标准发展的概况阐述,介绍了国内外电子信息产品环境适应性领域标准的现状和现有标准的需求情况。     

机载天线的雷电注入瞬态试验和仿真研究

雷电对飞机的飞行安全构成严重威胁,机载天线作为飞机的外部突出的结构件,较易成为雷击附着点。当闪电击中天线时,与天线相连的电缆一端可能产生短时的电压瞬态,并且造成元件故障及设备误动作和损坏。采用电磁仿真与实验相结合的方式,对飞机雷电实验中的“外部安装硬件的注入瞬态试验冶方法进行了研究,分析了机载天线由于雷电流附着而被注入电压电流时,其与飞机组件相连的导线中的诱导电压和电流。该项工作为进一步开展飞机外部结构件的雷电效应研究及机载设备的雷电防护研究提供了一定的基础。     

复合材料雷击效应与防护研究进展

复合材料在航空领域的广泛应用引发了对复合材料雷电效应与防护技术的高度关注.尽管对复合材料的雷击防护设计已经系统开展,但从优化设计和高效轻质新材料应用的角度来看,还有广阔的发展空间.以复合材料雷击效应分析和防护新技术为核心,在简要回顾复合材料雷击防护常规方法的基础上,综述了复合材料雷击致损过程多物理场分析、雷击过程特征参量观测、新型雷击防护材料研发等几个方面的研究进展,对复合材料雷击效应在线监测预评估新方向进行了介绍.     

对DO160中雷电电缆束试验方法的探讨

针对RTCA-DO160第22部分中电缆束的试验波形不全面问题,讨论分析了雷电在金属或复合材料飞机内部屏蔽或非屏蔽电缆束上感应各种电压和电流的情况、标准中电缆束试验方法的若干不足之处、一些试验相关重要概念和细节,并给出了对应的补充、完善建议.     

电源的雷电浪涌效应及加固技术研究

雷电浪涌是雷电对电子系统的一种重要的作用形式。雷电对电子系统的影响主要表现在对电源电路的浪涌破坏和干扰上。为研究雷电浪涌对电源的冲击效应,进行了雷电浪涌对直流电源的冲击实验。实验表明,雷电浪涌对直流电源有很大的干扰作用,可使电源产生大的波动或高频噪声。在雷电流涌冲击实验的基础上,对直流电源进行了加固实验,并取得了良好的效果。     

低频脉冲磁场作用下计算机效应的试验研究

低频脉冲磁场是一种常见电磁干扰源，可以在雷电放电、地面核爆炸及生产生活等多种活动中产生，具有低频、低阻和时变等多重特性，可通过直接穿透和磁电感应作用于计算机系统上，对其产生干扰或毁伤.为确定低频脉冲磁场对计算机系统的效应规律，文章利用螺线管脉冲磁场模拟装置，开展了低频脉冲磁场作用下联想品牌计算机（包括2款台式机和一款笔记本）效应的试验研究，得到了扰乱阈值和效应规律，分析了磁场特征参数与效应现象的关系，并与相关研究成果进行了对比.其中脉冲磁场上升时间在数μs至数百μs之间，磁感应强度最大约70 mT.研究结果符合理论预期，并与现有成果逻辑关系一致，可为计算机系统及相近设备的低频脉冲磁场防护提供参考和依据.