太赫兹雷达目标微动特征提取研究进展

微动特征是目标探测与识别的重要辅助特征。随着近年来太赫兹研究的兴起,太赫兹雷达目标微动特征提取正在逐渐凸显出其特殊优势。本文首先对近年来国内外太赫兹频段雷达目标微动特征提取方面的研究进行整理总结,从太赫兹频段微动特性分析、微动特征提取和微动目标成像等几个方面进行了深入的介绍和分析。然后针对太赫兹频段的优势和特殊性,介绍了本单位在太赫兹微动目标特性分析、特征提取和高分辨高帧频成像方面的工作。最后对太赫兹雷达目标微动特征提取的发展趋势进行了展望,并分析了本领域值得进一步深入研究的技术方向和有待解决的技术难题。      

基于投影-切片定理的转台成像算法

在ISAR成像中,目标经过运动补偿等处理后均可看作转台目标,因此分析转台目标成像的原理和性能具有重要的意义。本文首先根据运动相对性原理,建立了转台目标回波信号模型。接着在计算机层析成像技术框架下详细推导了基于投影-切片定理的转台成像公式以及三种实现算法:二重积分法、极坐标格式算法和卷积逆投影算法,指出远场近似是投影-切片定理得以运用于转台成像的关键。最后通过MATLAB仿真实现了转台目标散射中心位置的二维重构,并从适用性和成像效果两方面,对三种实现算法进行了分析比较,所得结果可为实际应用中不同成像要求下成像算法的选择提供一定的理论依据。      

外加ZrC颗粒对低碳锰钢组织与性能的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行单向压缩热模拟试验,在实验室轧机上进行了C-Mn钢超细晶中板的轧制,研究了试验钢在形变诱导铁素体相变过程中ZrC粒子对钢的组织细化和力学性能的影响。结果表明:当ZrC粒子的粒径小于1μm时,Orowan强化机制参与材料的强化,导致组织超细化;由于ZrC/奥氏体相界面的不均匀变形,在界面产生形变位错源,使基体中的位错增殖,形成位错胞,因而提高了材料的强度;当ZrC粒子的平均粒径0.4μm、加入量为0.5%时,实验室轧后水冷可获得晶粒尺寸为3.9μm的9 mm中板,材料的抗拉强度约提高51%,综合性能显著提高。     

提高凝汽器真空度的有效途径

凝汽器真空度的高低对汽轮机组经济性影响较大,提高凝汽嚣真空有多种方法.综合直流式冷却水和循环冷却水系统的特点,优化改进了电厂原有的循环水方式,有效地雏持和提高了真空度,取得了明显的经济效益.     

太赫兹雷达直升机旋翼目标微动特性研究

直升机旋翼微动形成的微多普勒特征对于战场环境下直升机目标探测识别具有重要意义,掌握直升机旋翼的微动特性是雷达目标辨识的前提。太赫兹雷达波长短,多普勒效应显著,迫切需要掌握太赫兹频段旋翼目标微动特性。首先对偶数叶片和奇数叶片的螺旋桨目标进行建模,分别使用微波波段(3 GHz)与太赫兹波段(120 GHz,220 GHz)雷达对目标进行仿真分析,并从目标的回波信号特征出发提取多普勒频移信息,利用短时傅里叶变换进行时频分析,对比分析目标与雷达参数对其多普勒效应的影响及调制关系。仿真结果表明：在转速、视角以及直升机叶片长度均相同的情况下,太赫兹频段下的微多普勒效应比微波频段显著增强,多普勒曲线也更加清晰,叶片细节更加丰富。应用太赫兹雷达提取微多普勒信息能够为直升机目标识别提供重要特征。     

基于驱动谱迭代修正算法的三轴随机振动控制研究

经典的矩阵微分多输入多输出随机振动控制算法需要进行矩阵分解或矩阵微分等运算,计算复杂,不利于实时应用。针对一类低相干系数的多轴随机振动试验场景,利用牛顿法推导激励谱迭代方程,提出一种驱动谱迭代修正算法,简化了控制计算量,提高控制实时性。对算法收敛性和增益因子进行理论分析,并利用数值仿真在对算法进行验证。最后,利用三轴向振动台与集成该算法的多输入多输出振动控制器进行三轴向振动试验研究,结果表明：基于牛顿迭代法的驱动谱迭代修正算法在多输入多输出随机振动试验对功率谱控制试验中取得了良好的控制精度,满足工程应用需求。     

THz频段粗糙导体圆锥的极化成像特性

太赫兹频段下粗糙导体表面会对电磁散射回波的幅度、相位、极化状态产生影响,为分析这一影响,以导体圆锥为例,研究了不同粗糙参数表面电磁散射在雷达图像中的表现规律。基于谱方法和坐标变换对粗糙圆锥面进行建模,利用高频电磁计算方法获得不同粗糙度导体圆锥样本多角度、多频点、全极化的单站散射场,基于转台模型,利用二重积分法获得目标二维像。从仿真结果可以看出,粗糙与理想光滑导体的圆锥图像存在明显差异,粗糙圆锥图像中能量分布偏离理想光滑情况下的强散射区域;随着粗糙度的增加,图像能量分布愈加均匀;相比于同极化图像,交叉极化图像更具反映目标轮廓信息的潜力。     

基于视觉追踪与AR交互的变电站巡检系统研究

作为大数据和人工智能的技术载体,计算机视觉追踪与AR技术在海量数据场景中应运而生,为智能化的变电站巡检提供了更为丰富的信息指导。介绍了计算机视觉追踪技术及其智能化的发展趋势,以变电站三维重建网格云平台为依托,提出基于“眼控鼠标”的变电站AR追踪系统。该系统利用操作者视觉场捕捉特征点,再根据眼球运动来控制鼠标对应在场景中的位移动作,以“眨”代替“点”,达到“眼控”的虚拟交互目的,使用虚实结合的变电站数字化巡检方案实现准确的遥信、遥感、遥控及遥调等四遥功能,提升实际作业调度效率。     

某内潜水式永磁电机三维流场与温度场仿真分析与优化

不同于常规自然散热或机壳水冷电机,内潜水式电机直接采用水对电机内部进行冷却,因此存在整机流固共轭传热的强耦合。为提高电机的可靠性与安全性,流场与温度场耦合传热分析十分必要。针对某船用气隙水冷方式的内潜水式永磁电机,基于计算流体动力学(CFD)原理,对该电机三维流场与温度场进行数值仿真分析与几何结构改进,消除了电机内部流场出现的逆流现象,提高了整机的散热效率,优化了电机的流场与温升。所得结果对该型内潜水式电机的几何结构设计具有一定的参考意义。     

基于复杂连续系统并行仿真的自动任务划分

有效地进行任务划分、控制并行粒度,才能充分利用并行计算机的资源,通过对复杂连续系统仿真程序特点的分析,提出了以状态方程为核心、以右函数段的计算为主要对象的自动任务划分算法,使用结果表明具有很好的并行效果。