自容式海洋压力测量系统设计

在海洋科学研究中,压力测量技术已经得到广泛应用。针对海洋科学研究领域对低功耗、高精度及宽温度范围的需求,系统描述了一个使用硅压力传感器的设计方案,并给出了一种硅压力传感器的温度补偿方法及其标定算法,实现了宽温度范围下硅压力传感器的高精度测量。     

基于自校准技术的半球谐振陀螺正交误差的辨识补偿

在静电刚度校正技术的基础上,结合自校准算法,该文提出了一种实时辨识补偿正交误差的理论模型,并在两件套平面电极的半球谐振陀螺上进行了理论仿真和实验验证。结果表明,该方法不仅适用于半球谐振陀螺的力平衡和全角两种工作模式,还适用于虚拟进动的情况。此外,该文提出的补偿方法不会影响正交环路的控制精度,且对陀螺检测和驱动电路的增益和相位误差不敏感。     

页岩气藏水平测井裂缝识别及声学成像研究

随着中国西南地区页岩气水平井钻探与开发取得重要进展,页岩气藏水平井测井资料的处理与解释变得尤为重要。对四川焦石坝页岩气水平井的声波测井数据进行处理,分析页岩地层水平井井孔声场及远探测声场的传播特征,旨在对页岩气藏中的裂缝进行识别和评价,为地震波方位各向异性的成因提供佐证。利用四分量偶极声波测井数据进行横波各向异性处理,分别获得水平偏振(SH)和垂直偏振(SV)的横波数据及波速。在此基础上采用横波远探测技术进行井外反射体的成像处理。处理结果表明该井外地层存在与井斜交的垂直裂缝体系,与该地区的构造形态有关,该裂缝体系的存在与该井区页岩气的高产密切相关。处理结果为页岩气水平井声学测井数据提供了有效的处理方法和较好的应用前景。     

圆波导螺钉极化器的分析与设计

利用圆波导中螺钉电纳的经验公式，用计算机辅助分析螺钉极化器的螺钉对数，间距等与相位和驻波的关系，给出了一组工程上十分有用的曲线。为了改善螺钉极化器的最佳性能。     

成本约束条件下的套管柱优化设计

传统的等安全系数法套管柱设计基本思路是“套管受到的载荷×安全系数小于或等于套管的强度”,其核心是强度安全原则,而较少考虑套管的成本。在现代钻井工程中,套管柱费用所占比例很高,所以研究既考虑强度又考虑成本的套管柱设计方法尤为重要。以传统套管柱设计力学模型为基础,结合线形规划理论,建立了成本约束条件下的套管柱设计的数学模型,并建立了图解法求解的步骤。实例验证表明,该设计方法具有求解简单、所设计的套管柱成本最低的特点。     

加长方钻杆在随钻中的应用

在推广复合导向钻井技术及新型PDC钻头施工过程中,常常出现动力钻具产生的反扭矩带动钻具逆时针旋转现象,使钻机大绳打扭,将水龙带、有线随钻电缆等缠绕在一起,导致电缆损坏,耽误生产以及导致井下复杂情况发生等严重后果。通过在有线随钻中利用方钻杆柱的方法,即在有线随钻中,根据井架类型,选择2根或3根自加工的方钻杆连接在一起,通过方钻杆和转盘的相互作用,控制螺杆钻具产生的反扭矩,从而避免钻具突然逆时针旋转情况的发生,较好地解决了上述难题,通过在冀中地区的推广应用,使得钻井速度大幅度提高,钻井事故相应地减少,实现了安全、高效钻进,获得了可观的经济效益。     

基于线角耦合分析的大型舱段角振动传递特性试验方法研究

火箭捷联惯组的角振动传递特性是控制系统设计的重要参数,通过试验获取角振动传递特性是保证姿控系统稳定性的重要手段.大型舱段的角振动传递特性试验难度高于单惯组情况,需要研究在现有设备能力的基础上提高试验结果精度的方法.提出了基于线角耦合分析的角振动传递特性分析方法,分析了该方法的适用范围.设计梁模型算例对理论进行了验证.将该方法应用在了运载火箭仪器舱惯组支架角振动传递特性试验中,对不同试验方法得到的角振动传递特性进行了对比.基于线角耦合分析的试验方法可以提供更加准确的传递特性.研究结论可为大型舱段角振动传递特性试验的实施提供参考.     

高机动水下航行体运动控制技术研究

针对航行体水下高机动运动控制问题,建立基于水下航行体动力学方程的六自由度数学仿真模型,分析控制力和推进力对航行体水下机动过程的影响,提出小攻角机动和大攻角漂移机动两种弹道模式。仿真结果表明,实现小攻角机动控制力需求大,航行体运动速度高;漂移机动模式能够大幅降低控制力需求,弹道参数及稳定性受航行体运动速度影响显著,尽可能晚地施加推进力有利于姿态稳定控制,但航行体运动速度衰减较大。通过开展航行体水下机动实航试验,验证和确认了漂移机动模式的工程可实现性。     

基于虚拟再入角的快速离轨制动制导方法

为满足再入飞行器快速离轨制动的需求,提出一种基于虚拟再入角的快速离轨制动制导方法。在分析脉冲离轨制动的制导机理的基础上,采用有限推力方式逐渐接近终端状态,满足再入角度和再入速度的交班需求;采用凸优化方法计算满足多终端约束的时间最优轨迹,结合有限推力制导算法的仿真结果,分析轨迹特点,提出虚拟再入角概念,设计考虑多终端约束的快速离轨制动的在线制导算法。分别从运算效率和制导精度两个方面,同现有方法进行比较,并在发动机推力大小与方向存在偏差情况下进行蒙特卡洛仿真。仿真结果表明,相比于现有算法,所提出的算法在保障同等控制精度的前提下,实现了快速离轨阶段快速的目标,且可以满足在线计算的需求。