基于遗传算法的卫星磁模型研究

针对卫星磁特性研究与磁试验,建立了卫星多磁偶极子模型,分离了线性和非线性部分,利用遗传算法,以测点的模拟值和测量值之差的均方根作为目标函数,搜索多磁偶极子的位置,同时检测拟合误差,使得目标函数达到最优的同时,拟合误差也满足要求.最后对卫星静止状态和加电状态的磁性进行了计算,试验结果表明,用该方法建立卫星磁场模型精度高,磁矩和磁场的误差均小于5%,并且对测量误差不敏感,具有很强的鲁棒性.     

基于磁偶极子加载的机翼后向散射增强设计

针对掠入射条件下机翼的后向雷达散射截面增强问题,提出了一种基于磁偶极子谐振的低剖面加载设计。由两个在平面电磁波激励下腔内产生磁偶极子谐振的介质谐振器紧密级联构成具有增强散射特性的超单元,两个介质谐振器内部接近等幅反相的电场与磁场分布形成准超方向性再辐射,由此贡献于后向雷达散射截面增强。进一步,结合镜像原理,将超单元以组阵方式贴附于机翼节段侧立面与下表面,以对φ极化和θ极化掠入射波实现后向雷达散射截面增强。全波仿真结果表明,对于φ极化和θ极化的15°掠入射波,通过超单元阵列加载,机翼节段在设计频率9 GHz处的后向雷达散射截面分别得到了13.34 dB和19.27 dB的增强。对所加工样件的后向雷达散射截面进行了实验测量,实测结果和全波仿真结果吻合良好,验证了该设计的有效性。     

一种紧凑的准各向同性天线

文中提出了一种具有准各向同性辐射能力的紧凑平面天线。为了实现良好的准各向同性辐射性能,首先基于理想且相互垂直的电偶极子和磁偶极子辐射源模型进行了理论分析。电小环加载的电偶极子工作于三次模时,长直金属条和电小环分别等效为电偶极子和磁偶极子,存在天然的90°相位差。由于电小环辐射能力弱,所以初始的全空间增益差远大于10 dB。因此,文中通过将长金属条弯折成有切口的长方形,降低电偶极子的辐射能力并提高等效磁偶极子的辐射能力,实现了准各向同性辐射方向图。为了验证设计的有效性,加工并测试了所提出的紧凑天线,其尺寸为0. 28λ0 ×0. 26λ0 ×0. 01λ0,λ0 是中心频率对应的自由空间中的波长。测试结果表明,该紧凑天线具有3. 6%的-10 dB 阻抗带宽和全空间内增益变化小于4. 5 dB 的辐射特性。     

平面电磁定位跟踪系统

通电线圈常被用作电磁定位装置收发器,应用在移动目标或机器人的实时位置跟踪任务中。系统的激励线圈磁场分布模型、信号发生提取电路和定位算法软件都影响系统定位的精度。本文采用磁偶极子模型,针对平面移动目标跟踪定位的特殊情况,设计基于嵌入式系统ARM(STM32)的大范围平面运动的定位系统。系统采用单发射线圈三接收线圈方案,及一种解析法求解目标位置的算法,可以定位离信号源数米范围内的移动目标。从仿真与实验中验证其可以很好的求解平面一类移动目标位置,平均误差在10 cm内。系统的定位精度满足大部分定位需要。     

均匀外磁场中铁质球体系统磁场的镜像解析解

均匀外磁场中铁质球体系统磁场的计算一般是比较困难的,这是因为铁质球体之间的相互磁化比较难处理.从点磁荷与磁介质球系统中的镜像法出发,对磁介质球中的镜像线磁荷进行简化等效,推导出铁质球体系统中镜像磁偶极子和镜像磁荷的表达式.然后计算铁质球体之间各阶相互磁化而产生的附加磁场,进而求出铁质球体系统磁场的镜像解析解,并分析讨论了镜像解析解最大阶数的选择.仿真实验结果表明,镜像解析解的误差非常小,且适用于各种相对磁导率下铁质球体系统磁场的计算.     

一种新的磁偶极子反演定位方法研究

针对目前报导的磁定位算法存在多解、计算速度慢等问题,本文根据水下目标磁场的远场分布特征,提出了一种新的磁偶极子反演定位方法,并建立了目标磁场分布的定位模型,同时提出了双标量磁探仪探测定位方法,完成了水下目标磁异常定位仿真计算.仿真结果表明,定位误差在30 m以内的概率达到了96 ％,定位误差在60 m以内的概率达到了100％,当目标处于不同方位时的定位结果均满足要求.该方法克服了现有算法的缺点,定位结果更为准确,可以满足水下目标准确定位的要求,具有较强的实际应用价值.     

磁性目标探测定位方法研究

根据磁偶极子空间磁场,讨论了复杂磁性体在较远距离上,可将其作为单个磁偶极子处理的依据,从而建立起复杂磁性目标统一的定位数学模型;利用磁性船模全磁场仿真系统,不考虑测量误差,对船模进行定位仿真计算,研究定位理论的可行性。     

山磁荷观点分析均匀磁化介质球的磁场分布

用磁荷观点在普通物理知识范围内分析均匀磁化介质球的磁场分布.     

由磁荷观点分析均匀磁化介质球的磁场分布

用磁荷观点在普通物理知识范围内分析均匀磁化介质球的磁场分布。     

磁偶极子信号检测和参数估计

在分析了经典磁偶极子模型的基础上，指出该模型是两个函数的组合，目标参数包含在这两个函数的参数里，提出了二次函数组合法，能够在绝大多数情况下将这两个函数分离，逐步求出目标参数，最后对实例进行了仿真计算，给出了较满意的结果。