自适应去直流偏置的激光干涉振动测量

针对单频激光干涉在位移测量中干涉信号易饱和的缺点,提出一种自动调整偏置的干涉信号光电转换方法,并应用在激光干涉测量振动微位移的系统中。从光路结构、硬件电路、软件算法三个方面对测量系统进行阐述。光路设计保证在光路结构简单紧凑的基础上产生宽度足够分辨的干涉条纹;设计电流放大与可自动消除偏置的二象限光电转换处理电路,并采用二分法调整DAC输出的算法,实现干涉信号偏置量的自适应调节。实验结果表明:该方法能够快速准确地自动调节偏置量到合适范围,满足干涉振动位移测量的要求。     

基于光学散射仪的T型相变存储器三维形貌参数测量

T型相变存储器的低功耗、非易失性、高存储密度和高可靠性等优势使其被国际半导体工业协会认为是下一代半导体存储器的主流产品之一。为了保证T型相变存储器制造工艺的可控性,提出了一种基于光学散射的纳米结构三维形貌参数测量方法。基于严格耦合波分析方法建立了T型相变存储器的光学特性模型。分析了待测样品上椭圆偏振光的振幅和相位变化量。用逆散射问题反演求解待测纳米结构的三维形貌参数等信息。利用光学散射仪对T型相变存储器的三维形貌参数进行测量,并将待测参数的提取结果与扫描电子显微镜的测量结果进行对比,验证了光学散射仪在T型相变存储器形貌表征及制造工艺监控上的可行性与有效性。     

基于灵敏度分析的一维纳米结构光学散射

在光学散射测量中,除了实际测量光谱的质量外,模型的输出光谱对待测纳米结构参数的灵敏度也对最终测量结果的精度具有重大影响.由于不同的测量配置(入射波长、入射角和方位角的组合)下,纳米结构参数的灵敏度会不同,因此提出了一种基于灵敏度分析的测量条件优化配置方法来改善待测参数的灵敏度,以实现更高精度的纳米结构测量.实验表明,在理论预估的最优测量配置下,一维纳米结构所有待测参数的测量精确最优,验证了其有效性.     

雷达发射机测试性验证试验方案样本量优化

随着装备系统测试性验证的开展,雷达发射机系统中存在着故障样本数量庞大、试验周期长、试验成本高的问题,提出一种基于改进信息熵和Bayes后验风险准则的方法,对故障样本量进行优化。首先以雷达发射机系统子部件的虚拟试验数据为基础,采用改进信息熵的方法,通过折合系统子部件的虚拟先验信息,得到其系统级试验数据,确定先验分布;再通过Bayes后验风险准则方法,确定试验样本总量与最大允许失败次数,即确定试验方案。以雷达发射机系统的故障检测率为例,在保证双方指标要求的前提下,采用本文所提方法获得的测试性试验故障样本量为165,与经典抽样和序贯概率比检验方法相比,故障样本量分别减少了64.97%和51.18%,在一定程度上验证了本文所提方法的有效性。     

基于多智能体的舰船装备健康状态仿真评估方法

考虑到海况对舰船安全航行和任务执行有着重大影响,提出了一种基于多智能体技术的装备健康状态仿真评估方法。在分析舰船装备航行任务的基础上,建立了“任务-装备-维保-环境”装备健康状态模型,针对海洋环境因素对装备性能、维保能力的影响,制定了环境智能体的内部规则和通信机制,可实现不同海况条件下舰船装备的健康状态评估。以某舰船动力系统为例,分别在0级、5级和7级海况下对其巡航任务下的健康状态进行分析与评估,仿真结果表明：相比0级海况,动力系统在5级和7级海况下健康度和任务成功率均有所降低,量化评估结果与专家定性评估结果趋势一致。     

基于维纳退化过程的装备视情维修策略研究

在利用维纳退化过程对装备进行建模时，为更加准确地描述其关键部件的退化过程，提出考虑维修活动对装备性能退化速率和初始退化量的影响；在所建模型的基础上，基于首达时间的概念得到剩余寿命的概率分布，根据剩余寿命的预测值作为时间间隔开展非周期性能检测，将得到的退化量同故障阈值和维修阈值相比较，做出相应维修活动；然后，以维修阈值为变量，在关键部件的视情维修策略中，应用蒙特卡洛循环仿真方法选取最优值实现效费比最小，进而降低装备在使用过程中的效费比；最后，以舰船关键部件陀螺仪为例，仿真得到剩余寿命预测值的相对误差小于0.3%,当设置维修阈值为8.02°/d时，效费比达到最低为199.996元/天，与传统周期检测视情维修策略相比，节约了检测成本，降低了事后维修的次数，减少了维修费用，有效地降低了效费比。     

面向涡扇发动机状态评估的健康因子构建方法

针对涡扇发动机监测数据维度高、存在大量噪声、退化机理复杂、难以构建用于状态评估的有效健康因子的问题，对原始数据做卡尔曼滤波以滤除传感器信号中的噪声，通过采用线性方法主成分分析和非线性方法堆叠自编码器对滤波后的数据做降维处理，提取出能够表征发动机退化的一维综合健康因子，并在C-MPASS数据集上进行了实例分析。结果表明，以上两种方法均可很好地提取健康因子，可为涡扇发动机的状态评估提供有效支撑。