低频磁场屏蔽材料的复合结构与屏蔽性能研究

针对10～100 kHz的低频磁场设计了几种屏蔽材料的复合结构,研究不同屏蔽材料对低频磁场的屏蔽效能。结果表明:低频磁场的屏蔽效能主要与材料的磁导率和电导率有关,屏蔽效能随磁场频率的增加而增加;对于不同频率的磁场,通过调整屏蔽材料的复合结构,能够以较低的厚度获得较高屏蔽效能。     

ITO防电磁辐射玻璃制备方法及性能研究

采用直流磁控溅射技术在玻璃基板上沉积ITO薄膜,通过调整基板温度、薄膜厚度得到了最低方阻1.4Ω/□,薄膜透光率超过76%。对样品在150 kHz到18 GHz频段内电磁屏蔽效能采用屏蔽室法进行测试,1 G频率点得到的屏蔽效能最好,达到了54 dB,在屏蔽困难的低频段,150 kHz频率点的屏蔽效能达到24 dB。     

一种无线电引信腔体屏蔽效能计算方法

无线电引信内部空间有限，难以通过试验测量其腔体电磁屏蔽效能(Shielding Effectiveness, SE)。为分析引信腔体对强电磁脉冲的防护效果，提出一种基于电磁拓扑理论和Baum-Liu-Tesche(BLT)方程的SE计算方法。该方法通过分析能量流动特性建立腔体传播矩阵，利用等效电路模型计算腔体散射矩阵，推导得出腔内能量传输的拓展BLT方程，进而求得各拓扑节点的电压值。使用CST软件验证该方法的有效性，分别对矩形天线窗模型、圆形天线窗模型、双面圆孔模型和含介质基板模型的腔体电磁SE进行计算，并通过相关系数对计算结果量化分析。研究结果表明，新方法的计算精度优于等效电路法，且占用计算内存低于CST软件，可用于引信圆柱腔体电磁SE分析。     

基于插值法的小样本时序建模预报研究

针对工程实践中经常出现的测试数据样本容量小的问题,提出了一种基于插值法的小样本时序数据处理方法,并将其应用到某型大气机故障时间的建模预测预报中,取得了较好的效果.     

有孔阵矩形机壳屏蔽效能研究

为了评估矩形金属机壳抗外部电磁干扰的能力,提出求解加载印刷电路板的有孔阵矩形机壳屏蔽效能的等效电路模型及其解析表达式。机壳内部印刷电路板的加载效应以有耗介质块建模,推广了以前的等效电路模型。采用本文方法与CST计算的屏蔽效能良好吻合,表明这一方法准确和有效。结果表明：孔直径越小,屏蔽效果越好;机壳加载印刷电路板,可以显著提高机壳的屏蔽效能;正交排列孔阵的屏蔽效果优于交错排列孔阵的屏蔽效果;谐振频率随印刷电路板厚度的增加而降低。     

水雷壳体静磁屏蔽效能的近似计算方法

从球壳屏蔽体和无限长圆柱水雷壳体壳屏蔽效能的计算公式出发,对比分析了2种屏蔽壳体的屏蔽效能随半径和厚度的变化规律,推导出以无限长圆柱壳屏蔽体来近似计算端面为球面的圆柱形的水雷壳体静慈屏蔽效能的近似计算方法,可用于水雷磁干扰屏蔽和消磁处理中。     

2A14铝合金搅拌摩擦焊缝根部应力应变模拟与分析

为了研究搅拌摩擦焊缝搅拌针尖端位置的行为,采用5.7 mm与6 mm长搅拌针对6.2 mm厚2A14铝合金板材进行搅拌摩擦焊试验.当焊缝根部搅拌不充分时,接头强度衰减的同时焊根处也出现了未焊合缺陷.为进一步研究焊根位置的热力行为,采用CEL方法对搅拌摩擦焊进行数值模拟分析,通过模拟得到了焊根位置的等效塑性应变场与等效应...     

弹道一致性评定中的样本顺次正态性检验

为了解决弹道一致性评定中小子样情况下的样本正态性检验问题,提高评定结果的可靠性,推荐采用Shapiro-Wilk或Epps-Pulley正态性检验方法。采用蒙特卡洛随机抽样的方法,补充完善了Epps-Pulley检验中样本容量3≤n≤8时不同置信水平α下的零假设接受临界值;当α=0.05时,对7种典型分布计算了不同样本容量下两种检验方法的检验功效,结果表明检验效能相当。基于上述两种正态性检验方法,提出了一种小样本弹道一致性评定的样本顺次正态性检验方法,并给出了单组与多组情况下的检验流程,研究结果具有一定的工程指导价值。     

轨道炮弹丸所处强磁场环境屏蔽设计与仿真

针对电磁发射过程中产生的脉冲强磁场对发射包内电子器件产生较强干扰问题,采用 COMSOL中 PDE模块对电磁发射过程中的速度趋肤效应进行仿真计算,建立轨道炮的面电流分布模型和脉冲电流模型;采用趋肤效应理论分析电磁屏蔽原理,建立了屏蔽效能评估方法,并设计了一种屏蔽体模型。分别采用导电、导磁材料设计了单层、多层组合屏蔽体,用 COMSOL中磁场模块计算离弹底不同距离处的强磁场屏蔽效果,得出在离电枢较近时,导电材料与导磁材料的屏蔽效能较低,屏蔽体距离电枢越远时,导电材料的屏蔽效能不变,导磁材料的屏蔽效能逐渐提高,距离电枢100 mm时屏蔽效能达到34 dB。轨道炮磁场的低频特性使得导电材料的屏蔽效能较低,高磁通密度使得导磁材料的屏蔽效能较低,得出弹丸内智能电子元器件应置于远离电枢的弹头。     

爆炸震动对整体隔震电磁屏蔽室屏蔽效能的影响

为解决电磁屏蔽室在爆炸引起的地冲击震动下屏蔽效能严重下降的问题,结合自有专利技术的隔震器,设计建造了整体隔震电磁屏蔽室,并利用野外化爆试验及屏蔽效能测试,研究爆炸冲击震动对整体隔震电磁屏蔽室屏蔽性能的影响。测试结果表明,在累计装药量160 kg的多炮次爆炸冲击震动下,尽管输入的震动加速度峰值高达115 m/s²,但采取了整体隔震措施的屏蔽室底板加速度响应峰值仅18 m/s²,有效地减轻了冲击震动对屏蔽室的不利影响,实现了所设计的电磁屏蔽室屏蔽效能不出现较大损失,仍满足Ⅰ级屏蔽指标的要求。     

基于数字光纤传输的电热炮膛压测试技术

提出了现场存储型测压方式与光纤实时传输测压方式相结合的膛压测试技术,现场存储测压器采用多层电磁屏蔽结构,应用高速收发一体光模块和数字光纤实现了测试数据的实时传输和远程再现.该测试技术有效地解决了电磁干扰问题,提高了膛压测量的可靠性和安全性,获得的测试数据为电热化学炮内弹道特性的研究提供了依据.该测试技术可以拓展应用到各种强电磁场干扰环境下的参数测试场合.     

基于舰船电场的目标跟踪方法研究

针对舰船电场跟踪中模型准确度与跟踪模型维度之间的矛盾,以舰船电场点电荷阵列模型为基础,结合舰船电场反演算法,分析点电荷个数、观测点水深对建模精度的影响。明确观测点位置对点电荷数量的最少需求,在保证建模精度的同时降低跟踪滤波器的维度,保证滤波算法的稳定性。设计了舰船电场跟踪渐进更新扩展卡尔曼滤波器,并进行了仿真分析和试验验证。结果表明：用少量点电荷模型代替复杂舰船电场点电荷阵列模型,在舰船电场跟踪中是可行的,具有较高的跟踪精度;渐进更新扩展卡尔曼滤波方法对少量点电荷电场模型,能够有效提高初始误差容错范围,具有很高的滤波稳定性,定位误差在500 m范围内小于10 m,且计算代价较低,适合舰船电场跟踪的工程应用。     

动态条件下电磁轨道炮膛内磁场和电场分析

针对动态条件下电磁轨道炮膛内磁场和电场分布特性研究缺乏的问题,提出一种数值计算方法。基于磁扩散方程和安培定律,利用测得的动态实验数据和炮尾处磁通密度值,通过有限元计算,确定电枢区域和导轨区域的电流密度值;进一步计算得到电枢前端及后端中轴线各考察点磁场和电场分布特性。结果表明：随着与电枢距离的增加,各考察点峰值磁通密度逐渐减小,电枢前端各点衰减速度远大于后端各点;炮口时刻各考察点峰值电场值为膛内发射过程的数倍。提出的方法能够有效计算轨道炮智能炮弹部位感应电场和磁场,计算结果有助于智能炮弹电磁屏蔽设计。     

基于点电荷模型的腐蚀相关静电场快速预测方法研究

针对舰船腐蚀相关静态电场实时预测难的问题,提出了基于点电荷（电极）模型的快速建模方法。对舰船的结构进行合理分区,通过计算混合电位值确定电极的极化状态;在电极极化曲线及电化学系统电流和为0的准则基础上,建立了点电极电位和电流之间的函数关系;利用最小二乘算法计算点电极的电流值,并根据点电荷3层模型下的电位计算方法预测舰船腐蚀相关静态电场;分别利用仿真数据和船模试验数据对所提方法的有效性进行了检验。结果表明,所提方法能够实现对舰船腐蚀相关静态电场进行快速预测。     

基于新息自适应滤波的惯性测量单元误差在线标定方法研究

考虑到空天飞行器飞行环境和运动特性下导航传感器误差的噪声统计特性不可能完全精确已知,若使用常规卡尔曼滤波进行在线标定,将会导致滤波精度下降甚至发散。设计一种基于新息自适应滤波方法的惯性测量单元(IMU)误差在线标定方案和算法,克服常规卡尔曼滤波需预先知道噪声统计特性的不足,设计包含IMU安装误差、刻度因子误差和随机常值误差在内的27维高阶状态变量的误差标定模型,分析提出可同时对系统噪声和量测噪声协方差矩阵进行动态调整的新息自适应滤波在线标定算法。仿真验证实验表明,相较于采用常规卡尔曼滤波以及Salychev O自适应滤波算法进行在线标定,所设计的新息自适应滤波在线标定方法能更有效实现对IMU误差的动态标定及补偿,进一步提高了惯性导航系统精度。实物验证实验表明,该方法可有效标定IMU误差残差,提高导航精度,为工程应用带来较大便利。     

基于矢量匹配的扰动力矩消除方法

随着电机制造和驱动技术的不断发展,在航空航天器舵机地面测试中电机正在逐渐替代液压装置,并成为中小功率负载模拟器的首选驱动部件。由于电动、液压系统数学模型间存在相似性,将液压系统阀控缸模型特征方程的分解方法引申到电机加载系统模型的分解中,得到了电动负载模拟器结构参数与位置扰动力矩频域特性的对应关系,这个方法可称为电-液等效法。针对电动负载模拟试验中常用的扫频试验,提出了基于幅相辨识和遗传算法的矢量匹配法以消除扰动力矩。通过AMESim仿真和电动负载模拟试验台上的验证表明,矢量匹配法可将加载力矩控制误差的标准差控制在该电动负载模拟器额定加载范围（±15 N·m）的1%以内。该方法较之其他方法具有适应能力强、简单灵活等优点,可大大提高负载模拟器在正弦位置扰动下的加载精度。随着电机制造和驱动技术的不断发展,在航空航天器舵机地面测试中电机正在逐渐替代液压装置,并成为中小功率负载模拟器的首选驱动部件。由于电动、液压系统数学模型间存在相似性,将液压系统阀控缸模型特征方程的分解方法引申到电机加载系统模型的分解中,得到了电动负载模拟器结构参数与位置扰动力矩频域特性的对应关系,这个方法可称为电-液等效法。针对电动负载模拟试验中常用的扫频试验,提出了基于幅相辨识和遗传算法的矢量匹配法以消除扰动力矩。通过AMESim仿真和电动负载模拟试验台上的验证表明,矢量匹配法可将加载力矩控制误差的标准差控制在该电动负载模拟器额定加载范围（±15 N·m）的1%以内。该方法较之其他方法具有适应能力强、简单灵活等优点,可大大提高负载模拟器在正弦位置扰动下的加载精度。     

基于感度分布均值的火工品发火可靠性小样本评估方法

利用参数化方法估计火工品的发火可靠性时,标准差估计偏差常使评估结果冒进;通过非参数化方法估计火工品的发火可靠性时,试验样本量通常比较大。为解决以上问题,以应力-强度干涉模型为理论基础,将参数化评估方法和非参数化评估方法相结合,提出一种基于感度分布均值的火工品发火可靠性小样本评估方法。该方法只需利用感度分布均值就能在置信水平不变条件下,将工作刺激量处的验证试验转化为低刺激量处的验证试验,从而大大降低试验样本量。应用大样本的步进法和所提新方法对某型针刺雷管和某型电点火头进行对比验证试验。结果表明：两种方法的可靠性评估结果一致,所提小样本评估方法是合理的,可应用于机械火工品、电火工品的发火可靠性评估。     

一种指控装备试验数据的检验与统计分析框架

为进一步提高指控装备试验数据使用的有效性和工作效率,基于当前指控装备效能评估的军事需求及试 验数据分析现状,提出一种试验数据的检验与统计分析框架。该框架在分析指控装备试验数据类型的基础上,根据 样本量大小,确定合适的试验数据异常值检验及统计方法;其中,对于小样本试验数据采用基于Bootstrap 的数据统 计分析方法。结果表明,该框架可为下阶段指控装备效能评估的数据使用提供处理方法指导。     

基于蒙特卡洛法的潜射鱼雷发现概率计算

鱼雷发现概率是潜艇鱼雷武器系统作战效能的重要指标之一,通过实航试验考核该指标将需要较大的样本量,这不仅需要较长时间,而且也将付出巨大的经济代价。为此,在阐述潜艇鱼雷武器射击导引的原理和模型的基础上,充分利用了海上试验数据和仿真计算相结合的方法,使其能在较少样本量的情况下,达到考核潜射鱼雷发现概率的目的。     

基于Bayes小子样理论和序贯网图检验的武器装备测试性验证试验方案设计

针对当前序贯概率比检验方法会导致测试性验证样本量无法控制,以及序贯网图检验方法未能利用先验信息使得确定的样本量仍然存在可能较大的问题,提出一种基于Bayes小子样理论和序贯网图检验相结合的测试性验证样本量确定方法。基于序贯网图检验方法,结合测试性指标的先验分布以及相关参数约束值,划分指标参数空间,并给出Bayes因子及其阈值计算方法;通过对检验点插入位置的确定,给出测试性验证所需最大样本量,同时在考虑使用方风险和承制方风险的基础上设计Bayes小子样理论下序贯网图检验的截尾策略;通过实例进行了验证,并与经典验证方法、序贯概率比检验方法、传统序贯网图方法以及验后序贯加权检验方法进行了对比分析。结果表明,该方法确定的测试性验证截尾样本量以及平均样本量均优于其他方法,同时能有效降低双方风险值。