水面舰艇目标红外隐身技术

随着红外探测技术和红外制导技术的迅速发展,水面舰艇面临越来越严重的红外威胁.本文在概述红外隐身技术原理的基础上,通过对水面舰艇红外隐身技术发展现状的分析,介绍了水面舰艇红外隐身技术所采取的措施,最后对水面舰艇红外隐身技术的发展趋势进行了预测.     

阻抗球涂覆均匀等离子体电磁散射的解析解

均匀无源各向异性等离子体介质中的电磁场是第一、第二类各向异性等离子体球矢量波函数的线性叠加,在阻抗球表面满足阻抗边界条件、等离子体与自由空间表面满足电磁场切向连续的边界条件,可得出各向异性等离子体涂覆阻抗球在平面波入射情况下,均匀等离子体介质中电磁场用各向异性等离子体球矢量波函数表示的系数满足的矩阵方程,进而得出散射场由球矢量波函数展开的展开系数和雷达散射截面.数值计算的结果表明:当阻抗球的半径趋于0时,其结果和均匀各向异性等离子体球对平面波的电磁散射结果相同.最后还给出了一些数值计算的结果.     

正方形薄板激光弯曲三维成形球冠面的技术分析

激光弯曲成形是利用激光束的能量修整板材曲率的一种新型柔性无模成形加工方法。为探索激光弯曲三维成形的机制以及成形过程中的物理现象,对1Cr18Ni9Ti正方形薄板采用交叉线扫描策略激光弯曲三维成形制备了球冠面,利用显式动态有限元方法分析了正方形薄板在激光扫描过程中的温度、应力、应变、节点加速度与速度以及形变的变化情况,在二维激光成形温度梯度机制基础上探讨了激光弯曲三维成形中存在的物理现象。在扫描过程中,薄板整体的温度随着激光扫描逐渐增加,在任意时刻任意位置的加热都会造成整体薄板应力作用方向和大小的改变,应力变化是形成圆周线的趋势,由于扫描路径时空的变化导致正方形薄板四角的变形量有所不同。     

Design of objective lens with reflective spherical Fresnel zone plate

An objective lens composed of a spherical Fresnel zone plate mirror and aspheric mirrors is designed.The Fresnel zone plate with a spherical shape is analyzed, and the method to approximately replace the aspherical mirror with spherical Fresnel zone plate is deduced. The objective lens is designed with a single spherical Fresnel zone plate mirror and three aspherical mirrors. Under the condition of 100 × magnification,2.5 Fresnel number and 120° field angle, the modulation transfer function can reach above 40% at 0.6 line pairs/mm on the magnification side, and the distortion is less than 2.2%. This method can provide a reference for the application of Fresnel zone plate in visible light imaging, and has a bright future with the continuous development of the fabrication technique of Fresnel devices.     

覆铜板用二氧化硅粉水萃取液呈酸性原因探讨

球形超细二氧化硅粉样品,经过水萃取处理后,分别利用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测试水萃取液中金属杂质含量,利用场发射扫描电镜(SEM)测试微粉表观形貌,并结合X射线能量色散谱分析(EDS)球形粉表面微区分析,结果表明,球形二氧化硅粉在球形化过程中,由于颗粒度大部分为纳米级,纳米级二氧化硅粉体具有高的比表面积,因而表面吸附燃气燃烧后二氧化碳气体作用较二氧化硅微粉显著增强,结果水萃取后二氧化碳溶于水,生成碳酸,这是水萃取液呈酸性的主要原因。     

贝塞尔高斯径向偏振光束在衍射光学元件调制下多光球的产生

基于Richards－Wolf的矢量衍射积分公式,研究了贝塞尔高斯径向偏振光束在衍射光学元件(Diffractive optical elements, DOE)的调制下入射到由 两个相同高数值孔径透镜组成的4pi聚焦光学系统中的聚焦特性。由于DOE不同环之间相互干涉的原因,出现不同于原贝塞尔高斯径向偏振矢量光束的新聚焦特性。数值模拟结果显示贝塞尔高斯径向偏振光束经过此光学系统后,在焦点附近产生沿光传播方向的多个光球,其光球的个数与DOE的环数以及不同环的大小有关。若调节4pi聚焦系统两侧入射光束的整体相对相位还可以实现多个光球整体沿纵向方向的移动,实现了亮光链的作用,这对于矢量光束应用在光学显微镜、光存储和粒子操控等方面具有十分重要的意义。     

Adaptive Beamforming and DOA Estimation Using Uniform Concentric Spherical Arrays with Frequency Invariant Characteristics

This paper proposes a new digital beamformer for uniform concentric spherical array (UCSA) having nearly frequency invariant (FI) characteristics. The basic principle is to transform the received signals to the phase mode and remove the frequency dependency of the individual phase mode through the use of a digital beamforming network. It is shown that the far field pattern of the array is determined by a set of weights and it is approximately invariant over a wide range of frequencies. FI UCSAs are electronic steerable in both the azimuth and elevation angles, unlike their concentric circular array counterpart. The frequency invariant characteristic of the FI UCSA also makes it possible to design separately the compensation network and beamformer weighting coefficients. The design of the compensation network is formulated as a second order cone programming (SOCP) problem and is solved optimally for minimax criterion. Thanks to the frequency invariant characteristic, traditional narrow band adaptive beamforming algorithms such as minimum variance beamforming (MVB) can be applied to the FI UCSA. Also, traditional narrow band 2-D direction of arrival (DOA) estimation algorithms such as unitary ESPRIT can be extended to broadband DOA estimation using FI UCSA. Simulation results show that the proposed adaptive beamformer using FI UCSA can obtain a higher output signal to inference plus noise ratio over the conventional tapped-delay line approach. Simulation results also show that FI UCSA has uniform beampattern and resolution around 360° in both azimuth and elevation angles, unlike FI uniform concentric circular array. The usefulness of the proposed UCSA-FIB in broadband 2-D DOA estimation is also verified by computer simulation.

球差对多色部分空间相干光衍射引起的光谱开关的影响

基于空间频率域交叉谱密度函数的传输公式,推导了有球差多色部分空间相干光被光阑衍射后轴上点光谱的解析表达式,而完全空间相干光的结果可作为本公式的特例。着重分析了球差对一阶光谱开关的影响,结果表明,球差会引起光谱移动的不同和光谱开关临界位置的变化。     

球形装药水下爆炸近场测量的连续探针法研究

为了在水下爆炸的单次试验中连续获得炸药爆轰波和近场冲击波的时程曲线,研制了一种压导式连续电阻丝探针,并基于此设计了球形装药水下爆炸测试系统。采用粉状黑索今（RDX）炸药进行120 mm直径的球形装药水下爆炸试验,测量获得了多组爆轰波-冲击波时程曲线。通过对爆轰波段数据进行拟合得到了待测RDX炸药的爆速,利用冲击波段数据计算得到了炸药爆压、绝热指数以及水中冲击波的衰减规律,并与康姆莱特半经验公式和数值模拟结果进行了对比。结果表明：运用新型电阻丝探针测得的RDX炸药参数与理论值相比,爆速、爆压和绝热指数的相对误差分别小于3%、5%和2%;模拟得到的近场冲击波峰压和速度曲线与试验结果基本吻合,最大误差不超过10%.     

一种仿人肩关节的运动学和工作空间分析

针对人体肩关节的结构特点,提出了一种以球面5R并联机构为原型的仿人肩关节。通过Paden-Kahan子问题思路,推导出了该并联机构的位置反解。基于螺旋理论和指数积公式,并结合直接法和虚拟机构法,给出了少自由度非对称型并联机构的运动学分析方法,得到了该并联机构的速度雅可比矩阵。应用多参数的迭代抽样优化方法,分析了工作空间评价指标与结构参数之间的关系,同时考虑加工装配工艺,最终选取了一组较合理的结构参数。研究结果表明：所提仿人肩关节结构紧凑、工作空间大,且符合人体肩关节活动特点。