MEMS-LiDAR的光源准直透镜设计

半导体激光器能量转换效率高、体积小、稳定性好,因此激光雷达常以半导体激光器作为光源。针对半导体激光发散角大,而传统的分离式双柱面准直透镜组存在装调误差大、结构复杂、稳定性低的缺点,提出一体化非球面柱透镜准直方案,分别在两面的相互正交的两个方向设计不同的面型,压缩发散角,同时实现半导体激光器快慢轴两个方向的准直。根据费马原理及扩束准直理论初步确定两正交方向准直面面型参数,以最小光斑半径和最大光通量为目标,以MEMS微镜尺寸为限制因素进行优化,最终完成发射端光学设计。准直后光束快轴发散角2 mrad,慢轴发散角9.6 mrad,准直效果接近车规级激光雷达的平均角分辨率,透镜体积为10×10×24 mm~3,发射端系统总长40 mm,系统通光率大于98.6%,满足MEMS-LiDAR对光源准直度、发射端系统集成度和稳定性的要求。     

波导结构对905 nm隧道结级联半导体激光器的光束质量和功率的影响

近年来,激光雷达应用对探测距离和灵敏度提出了更高的要求。905 nm半导体激光器作为其理想光源也亟待提升峰值功率与光束质量。在这个背景下,基于非对称大光腔结构研究了不同增益区类型和波导结构对905 nm隧道结脉冲半导体激光器的光束质量和功率效率的影响。通过优化增益区类型和波导结构降低了体电阻和内损耗;增强了限制载流子泄露的能力,提高了器件在高电流下工作的峰值功率和电光效率;通过提高高阶模对基模的阈值增益比值,抑制高阶模式激射,降低了远场发散角。在此基础上,研制的800 μm腔长、200 μm条宽的四有源区半导体激光器在100 ns脉冲宽度、1 kHz重复频率的脉冲功率测试中,41.6 A的脉冲电流强度下实现了峰值功率输出177 W;垂直于PN结方向单模激射,远场发散角半高全宽为24.3°。     

基于改进型能量守恒SOC估算法的电动汽车三段式智能充电方式研究

为研究电动汽车安全、快速的智能充电方式,基于传统能量守恒法,考虑电池容量衰减和电池内阻损失对荷电状态(state of charge,SOC)估算的影响,提出改进型能量守恒SOC估算方法。对比分析几种传统充电方式,根据马斯定理确定最佳充电电流,提出以改进型能量守恒SOC估算法得到的SOC值作为判断依据的电动汽车三段式(小电流充电、脉冲充电、恒压充电)智能充电方式,并建立其仿真模型。结果表明:改进型能量守恒SOC估算法得到的SOC值要小于传统能量守恒法,其更加接近真实SOC值;三段式智能充电方式能根据电池组SOC值的变化智能地选择具体充电方式,实现了对电池的安全、快速充电。提出的基于改进型能量守恒SOC估算的三段式智能充电方式对当前电动汽车充电方式的研究提供了一定的参考价值,为智能充电方式研究效能的提升提供了一种可行方法,也为智能充电理论应用于工程实践打下基础。     

互联网时代用户参与制的产品设计研究

目的研究互联网时代不同行业用户参与制的产品设计方式。方法以互联网技术和网络平台为基础,建立互联网交流平台,打破不同行业、不同专业用户之间的专业知识壁垒,另外将用户散乱的创意和要求聚拢在一起,为产品的创新设计提供素材来源。结论通过对不同行业人员及用户利用互联网资源对产品设计的分析与研究,结合案例得出人人都可以参与产品设计的论证,同时打破了传统产品设计的规则性制约,使得产品设计不再是产品设计行业人士的专利,极大地降低了传统设计中的设计师研发成本。     

随机路面激励下车辆垂向振动微分几何解耦控制

分析车辆悬挂与非悬挂质量动力学耦合机理,建立装备被动悬架的整车7自由度非线性模型,利用微分几何方法对该非线性模型受到随机路面激励时的垂向振动进行解耦分析。经过解耦的非线性系统成为独立的互不干扰的线性子系统,悬架簧上质量的振动不受路面激励的影响。进行解耦前后仿真对比分析,结果表明:解耦后的车身垂向加速度、车身俯仰角和侧倾角的振动幅值和频率大幅衰减,验证了解耦算法的有效性。     

抗氧化剂对硫酸钙晶须/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

高密度聚乙烯（HDPE）存在耐热老化性、耐候性不足和易变性等缺陷,为此通过共混挤出制备了偶联剂改性硫酸钙晶须（CSW）/HDPE复合材料,并添加抗氧化剂1010作用于力学性能较优异的复合体系。通过扫描电镜观察到添加1010可减少复合体系的表面裂纹;力学性能测试表明,抗氧化剂1010对复合体系的力学性能具有抗老化效果,氧化时间为40 d时,抗老化效果更佳,保有率差最高为6.41%;通过热失重分析和差示扫描量热分析研究复合体系的热性能和结晶性能,证实抗氧剂1010可有效抑制热氧老化对偶联剂改性CSW/HDPE复合材料的损耗程度,阻止复合体系前期的热降解,使热性能更稳定,并提高了复合体系的结晶度。     

基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪

提出了基于红外光学原理的便携式甲烷报警仪的设计方案,详细介绍了报警仪的硬件电路设计、软件设计、光学气室结构、外形结构设计及标定技术。该报警仪采用红外光源、高精度干涉滤光片一体化热释电探测器和单光束双波长技术,配合镀金膜气室实现对CH4等气体的实时检测,具有不易老化、响应快、灵敏度好、性能稳定、抗干扰能力强等优点。     

Red Hat Linux9框架下的VPN技术

在如今的信息时代,VPN技术凭借其特有的灵活性、安全性、经济性和扩展性,已经成为企业主流的远程访问方式之一。可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接。从VPN的初级配置着手进行论述,使初学者能快速配置出简单有效的VPN服务器。     

DV-Hop定位算法误差分析与优化

传感器节点在森林、水下等复杂环境下进行数据采集时,由于信号强度与信号传输速度受到障碍物或传输介质的干扰,影响了基于信号信息的定位算法的测量精度. 同时考虑到节点的成本和节点的动态性,DV-Hop定位算法有较强的适用性和实用性. 分析了影响DV-Hop算法定位精度的因素,并在此基础上提出了一个度量节点离散程度的公式,给出了一个该算法的优化方案,仿真表明优化后的算法有更高的定位精度.     

基于TinyOS2.1无线传感网的能量监测模型设计与实现

简要介绍TinyOS 2.x和TinyOS 1.x的联系和主要区别;分析了TinyOS 2.1的仿真环境TOSSIM系统结构和仿真原理.针对目前TOSSIM还不支持能量监测这一问题,以一个监测移动物体运动的仿真程序为例,通过在仿真程序中检查仿真节点的剩余能量比率的办法,提出一种基于节点的能量监测模型.经过仿真验证,该模...